TW201716225A - 用於光導向物件之阻障元件 - Google Patents
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Abstract
本揭露係關於阻障元件(barrier element)及其等在光導向物件諸如日光重導向物件上之用途,該光導向物件包含微結構化元件,且係呈例如一微結構化光學膜之形式。
Description
本申請案主張於2015年6月30日申請的美國臨時專利申請案第62/187,219號之優先權,其揭露係以全文引用方式併入本文中。
本揭露係關於阻障元件(barrier element)及其等在光導向物件諸如日光重導向物件上之用途,該光導向物件包含微結構化元件,且係呈例如一微結構化光學膜之形式。
光導向物件具有操縱入射光的能力。一般而言,光導向膜與片材包括可係微結構化元件或珠粒的光活性部分。
光導向物件諸如光重導向膜可允許光之部分以受控制的方式通過基材,。在此等類型的光重導向物件中,微結構化元件一般係微結構化稜鏡。或者,光導向物件可能不透光,反而反射所有入射光。在本揭露全文中,用語光導向物件與光重導向物件可互換使用。
日光重導向膜(DRF)藉由將進入的陽光向上重導向至天花板來提供自然照明。此可藉由減少對人工光的需要而導致顯著能量
節約。光重導向膜可由將進入的陽光反射至天花板之線性光學微結構組成。DRF一般安裝在窗7’之高窗區段及上方。一般組態係展示於圖1。
藉由使用涉及日光重導向膜的適合構造,可將通常會落在地板上的陽光用來提供自然光照明。圖2展示藉由使用一DRF可自地板重導向至天花板之光量的實例。建築物(住宅及商辨)佔所有消耗能量之約40%並且照明佔彼能量之約30%。即使用自然光取代人工照明之一分率(fraction),仍可得到顯著能量節約。
通常,微結構化光重導向膜在某些情況下可為脆弱的,因為微結構化特徵可能會經受機械損傷及/或化學損傷(例如,窗戶清潔劑)。在嘗試保護DRF中之微結構化元件時的一個難題是,添加覆蓋物或保護層之層壓製程(lamination process)可引起彼等微結構化元件之損傷。在嘗試於微結構化元件側上層壓任何其他類型的功能層或膜(如漫射器)至DRF上時,存在相同難題。此外,DRF旁之額外層的存在亦可能改變其光學性質,並且顯著地使其光重導向性質降低或無效。
其他光導向物件的實施例可將入射光重導向至其所源自之來源,且該等物件被稱為逆反射物件。逆反射片材逆反射光的能力使其廣泛用於各種物件上。就逆反射物件而言,微結構化元件一般係為立方角(cube-corner)的微結構化稜鏡。美國專利第5,450,235號展示一立方角逆反射片材的一實例。
一般而言,一立方角元件包括三個互相垂直且相交於一單一頂點之光學面。大致上,自一光源入射至一立方角元件上的光係自三個垂直立方角光學面之各者全內反射,且係重導向回該光源。光學面上存在例如污物、水、及黏著劑可防止全內反射(TIR),且導致經逆反射之光強度減少。就此而言,空氣介面一般以一密封膜保護。然而,密封膜可減少總活性面積(即可發生逆反射的面積)。再者,密封膜增加製造成本。另外,密封製程可在逆反射片材中產生一可見圖案,這對許多應用而言非為所欲,舉例而言,諸如車牌及/或其中更均勻外觀通常係較佳的商業圖像應用之用途。金屬化立方角不依賴TIR來逆反射光,但彼等一般而言不夠白,例如在白天觀看標誌之應用而言。再者,金屬塗層的耐久性可能不足。
本揭露的目標之一旨在提供允許一微結構化膜接合至另一功能性膜的膜結構,其無需顯著犧牲該微結構化膜的光學效能,同時維持整體結構的強健機械性質。
經揭露之光重導向物件包含一結構化層、一黏著劑層、及阻障元件。結構化層包含相對一主要表面的多個微結構化元件。黏著劑層具有一第一區域及一第二區域。第二區域與結構化層接觸。阻障元件與第一區域接觸。一般而言,第一及第二區域的物理及流變性質相同,因為彼等係相同黏著劑材料之一部分。在某些實施例中,阻障元件包含具有自1.5Gpa至4.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。在其他實施例中,阻障元件包含具有自2Gpa至4.4Gpa、或替代
地自2.3Gpa至4.3Gpa、或替代地自2.5Gpa至3.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。
除非另有指明,否則說明書及申請專利範圍中用以表達特徵之尺寸、數量以及物理特性的所有數字,皆應理解為在所有情況下以「約(about)」一詞修飾之。因此,除非另有相反指示,否則在前述說明書以及隨附申請專利範圍中所提出的數值參數係近似值,其可依據所屬技術領域中具有通常知識者運用本文所揭示之教示所欲獲得的所欲特性而有所不同。起碼,至少應鑑於有效位數的個數,並且藉由套用普通捨入技術,詮釋各數值參數,但意圖不在於限制所主張申請專利範圍範疇均等者學說之應用。雖然本發明之廣泛範疇內提出之數值範圍及參數係近似值,但盡可能準確地報告在特定實例中提出之數值。然而,任何數值本質上都含有其各自試驗量測時所發現的標準偏差必然導致的某些誤差。
由端點表述的數值範圍包括在該範圍之內包含的所有數字(例如,自1至5之範圍包括例如1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、及5)以及該範圍內的任何範圍。
如本說明書以及隨附申請專利範圍中所使用,除非內文明確地另有所指,單數形「一(a/an)」以及「該(the)」涵蓋具有複數個指稱物(referents)的實施例。如本說明書以及隨附申請專利範圍中所使用,「或(or)」一詞一般是用來包括「及/或(and/or)」的意思,除非內文明確另有所指。
如本文中所使用,用語「黏著劑(adhesive)」係指可用於將兩個組件(黏著體)黏著在一起之聚合組成物。
如本文中使用之用語「窗膜黏著劑層(window film adhesive layer)」係指包含適合接合一膜至一窗或鑲嵌玻璃的一黏著劑(舉例而言,諸如一壓敏性黏著劑)之一層。
如本文中使用之用語「相鄰(adjacent)」係指兩個元件(諸如一膜構造中之層)之相對位置,該兩個元件彼此接近且可彼此接觸或可非必然彼此接觸,並且可具有將該兩個元件分開之一或多個層,如藉由出現「相鄰」的上下文脈絡所理解。
如本文中使用之用語「緊鄰(immediately adjacent)」係指彼此緊緊接近的兩個元件(諸如一膜構造中之層)之相對位置,並且不具有使該兩個元件分開的任意其他層,如藉由出現「緊鄰」的上下文脈絡所理解。
用語「構造(construction)」或「總成(assembly)」在提及多層膜時於本申請案中可互換使用,其中不同層可被共擠製、層壓、塗佈一層於另一層上方或其等之任意組合。
如本文中使用之用語「光重導向層(light redirecting layer)」係指包含微結構化稜鏡元件之一層。
如本文中使用之用語「光重導向膜(light redirecting film)」係指包含一或多個光重導向層及可選地包含其他額外層(諸如基材或其他功能層)之一膜。
當光源係太陽時,光重導向一般而言可稱為日光重導向、陽光重導向或太陽光重導向。
如本文中使用之用語「膜(film)」取決於上下文脈絡係指一單一層物件或係指一多層構造,其中不同層可係已經層壓、擠製、塗佈、或其等之任意組合。
如本文中所使用,用語「阻障元件(barrier element)」係指位於黏著劑層之區域之頂部之物理特徵,其等在黏著劑層及光重導向層以相對方式彼此接合時,有助於保持光重導向層之光學效能。阻障元件防止黏著劑層填充微結構化稜鏡元件周圍之空間,並且能夠提供DRF與低折射率材料(如空氣或氣凝膠)之間之介面。在某些情況下,在本揭露中阻障元件亦被稱為「鈍化島(passivation island)」或「島(island)」。
如本文中使用之用語「微結構化稜鏡元件(microstructured prismatic element)」係指一經工程設計的光學元件,其中特徵之至少2維係細微的(microscopic),其將具有某些角特性之輸入光重導向成具有某些角特性之輸出光。在某些實施例中,該微結構化稜鏡元件之高度小於1000微米。一微結構化稜鏡元件可包含一單一峰結構、一多峰結構(諸如雙峰結構)、包含一或多個曲線之結構,或其等之組合。揭露於標題是「Room-Facing Light Redirecting Film with Reduced Glare」、及標題是「Sun-Facing Light Redirecting Film with Reduced Glare」的臨時申請案(均在2014年10月20日申請,申請案號分別為第62/066,307號及第62/066,302號)中的微結構
化稜鏡元件(包括所有其等之物理及光學特徵,例如,眩光、TIR角等)茲以引用方式併入本文中。
如本文中使用之用語「漫射劑(diffusing agent)」係指併入於物件中增加行進通過同一物件之光之角擴散的特徵或添加物。
如本文中所使用,用語「重複1維圖案(repeating 1-dimensional pattern)」係指相對於該物件沿著一個方向具有週期性的特徵。
如本文中所使用,用語「重複2維圖案(repeating 2-dimensional pattern)」係指相對於該物件沿著兩個不同的方向具有週期性的特徵。
如本文中所使用,用語「呈隨機外觀之1或2維圖案(random-looking 1- or 2-dimensional pattern)」係指相對於物件沿著一個或兩個不同方向不具週期性或半週期性的特徵。彼等特徵可仍然具有週期性,但是具有充分大於個別特徵之平均間距的週期,以使得週期對於大多數觀看者而言是不明顯的。
如本文中使用,如果材料1之折射率(「RI1」)係在材料2之折射率(「RI2」)的+/- 5%內,則稱值RI1「匹配(match)」RI2。
對於下文「面向室內(room-facing)」及「面向太陽(sun-facing)」的定義假設一光重導向層具有一第一主要表面及第二主要表面,該第二主要表面與該第一主要表面相對,且假設該光重導向膜之該第一主要表面包含微結構化稜鏡元件。
如本文中使用,在光重導向膜或包含光重導向膜之構造的上下文脈絡中,用語「面向室內(room-facing)」係指其中入射光線先通過不含有微結構化稜鏡元件之光重導向膜的主要表面,然後才通過含有微結構化稜鏡元件的主要表面之膜或構造。在最一般的組態中,光重導向膜定位在外窗上時(即,窗面對建築物之外部時),處於「面向室內」組態的微結構化稜鏡元件被定向成面向房間之內部。然而,如本文中定義之用語「面向室內」亦可指至其中光重導向膜係在未面對建築物之外部而是在兩個內部區域之間之鑲嵌玻璃或其他種類基材上的組態。
如本文中使用,在光重導向膜或包含光重導向膜之構造的上下文脈絡中,用語「面向太陽(sun-facing)」係指其中入射光線先通過含有微結構化稜鏡元件之光重導向膜的主要表面,然後才通過另一個主要表面(該主要表面不含有微結構化稜鏡元件)之膜或構造。
在最一般的組態中,光重導向膜定位在外窗上時(即,窗面對建築物之外部時),處於「面向太陽」組態的微結構化稜鏡元件被定向成面向太陽。然而,如本文中定義之用語「面向太陽」亦可指至其中光重導向膜係在未面對建築物之外部而是在兩個內部區域之間之鑲嵌玻璃上的組態。
如本文中所使用,在提及本揭露之物件之邊緣時,用語「密封(sealing)」或「經密封(sealed)」意指阻斷某些非所欲的成份(如水汽(moisture)或其他污染物)之入侵(ingress)。
如本文中所使用,用語「定型(setting)」係指使用物理性(例如,溫度,可係加熱或冷卻)、化學性、或輻射(例如,UV或電子束輻射)手段將材料自初始狀態轉化至其具有不同性質(如流動、勁度等)的最終所欲狀態。
如本文中使用之用語「可見光(visible light)」係指可見光譜中的輻射,在本揭露中係取自400nm至700nm。
100‧‧‧光重導向物件/逆反射物件/結構化層
102‧‧‧觀看者
110‧‧‧結構化層
112‧‧‧微結構化元件/立方角元件
114‧‧‧結構化表面
116‧‧‧主要表面
118‧‧‧覆疊層
130‧‧‧黏著劑密封層/壓敏性黏著劑/壓敏性黏著劑層/結構化黏著劑層
132‧‧‧壓敏性黏著劑材料
134‧‧‧阻障元件/阻障島/阻障層
138‧‧‧低折射率區域
140‧‧‧結構化黏著劑襯墊
150‧‧‧光/光線/暴露黏著劑層
180‧‧‧阻障元件
圖1A及1B係本揭露之光重導向物件之一例示性實施例的示意側視圖。
圖2係形成圖1之光重導向物件中之一例示性中間步驟的示意圖。
圖3係本揭露之光重導向物件之一例示性實施例的示意圖。
圖4展示具有清透可看穿區域(clear view-through region)及光重導向區域兩者的構造。
圖5展示具有光重導向膜及漫射器之面向房間組態。
圖6展示具有光重導向膜及漫射器之兩個不同的面向太陽組態。
左側圖係圖6A,且右側圖係圖6B。
圖7是將微結構化膜接合至第二膜之一般製程的示意圖。圖7A展示接合前之膜,且圖7B展示接合後之膜。
圖8展示阻障元件之三個不同的圖案。
圖8A展示具有可看穿區域之日光重導向玻璃構造的實例。
圖9展示已部分合併之阻障元件。
圖10展示明確界定之阻障元件。
圖11展示一DRF層壓體,其中阻障元件展示廣泛失效之證據。
圖12係失效阻障元件之橫剖面圖。
圖13係本發明之一實施例的顯微照片,其展示一DRF層壓體,其中阻障元件未展示失效跡象。
雖然上述所提出之圖式闡述本發明之實施例,但亦設想到其他在本論述中所提到的實施例。在所有的狀況中,本揭露提出本發明之方式係代表性而非限制性。應理解到,所屬技術領域中具有通常知識者可擬定出許多其他修改及實施例,其仍屬於本發明之範疇及精神。圖式未必按照比例繪製。
本揭露中之揭露藉由提及光重導向膜及光重導向層作為總體構造之一部分來例示,但是在本申請案中教示並請求之概念及標的物可延伸至非光重導向膜之其他微結構化光學膜,諸如逆反射膜構造。
當一密封膜用於光重導向物件時,密封膜上時常需要額外黏著劑以將整個光重導向物件固定至一基材。使用一黏著劑密封層以同時作為密封膜,並提供一黏著劑表面以將光重導向物件固定至一基材係可能的。(參見例如美國專利申請公開案第2013-0034682號及第2013-0135731號,其等之揭露係以引用方式併入本文中)。
圖1A及1B係本揭露之光重導向物件100之一例示性實施例的示意側視圖,其中黏著劑密封層130係壓敏性黏著劑。圖2係形成圖1之光重導向物件100中之一例示性中間步驟的示意圖。圖3係本揭露之光重導向物件100之一例示性實施例的示意圖,其中黏著劑密封層130係結構化黏著劑。此等構造之實施方式將在下文中提供。各圖式中的類似元件以類似的參考編號標示。
經揭露之光重導向物件100包含結構化層110、及黏著劑密封層130。結構化層110包含相對結構化層110之主要表面116之多個微結構化元件112。含有微結構化元件112之表面可被稱為結構化層110之結構化表面114。黏著劑密封層130具有一第一區域及一第二區域,其中該第二區域與結構化層110接觸。阻障元件134係提供於黏著劑密封層130之第一區域。具有阻障元件之第一區域與第二區域具有足夠不同的性質,以在黏著劑密封層130與結構化層110之間形成一低折射率區域。在一些實施例中,阻障元件包含具有自1.5Gpa至4.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。在其他實施例中,阻障元件包含具有自2Gpa至4.4Gpa、或替代地自2.3Gpa至4.3Gpa、或替代地自2.5Gpa至3.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。
兩個膜之間的於本申請案中揭露並教示的接合類型係指僅經由光重導向膜中之選定面積的接合,以便保持膜之光重導向功能(或其他微結構化光學膜中之合適功能)。因為接觸微結構化稜鏡元件之黏著劑之存在實質上破壞使光重導向之能力,所以實現兩個膜之
間之接合的面積(部分地光學活性面積)尺寸與光學活性(能夠使光重導向)之面積尺寸之間有一自然平衡(natural balance)。因此,為了最大化微結構化元件之光管理,理想的是,與阻障元件接觸的微結構化元件之部分不與黏著劑接觸或不穿透進入阻障元件。阻障元件在黏著劑密封層之黏著劑與微結構化元件之間形成物理「阻障(barrier)」。阻障元件具有足以防止黏著劑密封層流入結構化表面與阻障層之間的低折射率區域之結構完整性。阻障層可直接接觸微結構化元件的尖端、或與該等尖端相隔開,或可稍微推入該等尖端。
亦希望的是,在阻障元件存在之面積中,微結構化元件不與黏著劑密封層之黏著劑接觸,或者微結構化元件不穿透進入阻障元件,因為否則的話,在該微結構化元件已穿透進入黏著劑或阻障元件之該部分的微結構化元件管理入射光之能力會喪失或最小化。例如,若光重導向物件係一逆反射物件,立方角逆反射入射光的能力就會在立方角稜鏡已穿透進入阻障元件的部分中喪失。若光重導向物件係一DRF,其重導向光的能力會因為在穿透阻障元件的部分中之微結構的折射性質改變而喪失或減少。視穿透程度而定,可發生漏光,其可能表現為在日光重導向膜中之眩光。
發明人原本認為,經高度交聯且強韌(tough)的阻障元件,可理想的用於最大化相鄰阻障元件之微結構化元件的光管理能力,因為該微結構化元件將無法穿透進入阻障元件。然而,令發明人驚訝的是,彼等發現經高度交聯且強韌的阻障元件無法如預期地有防止穿透或突破之表現。經高度交聯的阻障元件破裂,且一旦破裂,阻
障元件的有效性便降低。意外的是,具有相對易碎(brittle)性質及剛性(rigidity)的材料在避免失效的表現上好得多。
發明人發現,舉例而言,丙烯酸酯系分子之平均官能性可用來描述其交聯的量或易碎傾向。例如,就雙環氧丙烯酸酯分子(如下)而言,理論丙烯酸酯數目/分子係2(末端區域係丙烯酸酯基團)。
所選組成物可基於單-丙烯酸酯、二丙烯酸酯、及更高級多官能性丙烯酸酯材料。就丙烯酸酯材料之混合物而言,平均官能性係指該混合物中所有組分之加權平均官能性。化學物質可選自許多丙烯酸酯類別,包括例如胺甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯、及基於新戊四醇之丙烯酸酯。
易碎性可藉由產生固化阻障元件材料之厚膜及進行拉伸測試(應力(stress)對應變(strain))實驗來評估。通常,易碎材料失效,極少或無法伸長。除此以外,經澆注成膜且固化時,此等膜稍微拿握即破裂。
在一些實施例中,阻障元件包含具有自1.5Gpa至4.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。在其他實施例中,阻障元件包
含具有自2Gpa至4.4Gpa、或替代地自2.3Gpa至4.3Gpa、或替代地自2.5Gpa至3.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。
阻障元件134的厚度應足以防止微結構化元件112突破進入黏著劑密封層130。在一實施例中,阻障元件134的經交聯之聚合基質係至少1.6微米厚。在一實施例中,阻障元件134係至少1.75微米厚。在一實施例中,阻障元件134係至少2.0微米厚。在其他實施例中,阻障元件134係至少3微米厚。在其他實施例中,阻障元件134係至少5微米厚。在其他實施例中,阻障元件134係至少7微米厚。在其他實施例中,阻障元件134係至少8微米厚。在其他實施例中,阻障元件134係至少10微米厚。
在其他實施例中,阻障元件134具有自1.6微米至10微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自1.6微米至8微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自1.6微米至7微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自1.6微米至5微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自1.6微米至3微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自1.6微米至2微米的厚度。
在其他實施例中,阻障元件134具有自1.75微米至10微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自1.75微米至8微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自1.75微米至7微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自1.75微米至5微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自1.75微米至3微米的厚
度。在其他實施例中,阻障元件134具有自1.75微米至2微米的厚度。
在其他實施例中,阻障元件134具有自2微米至10微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自2微米至8微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自2微米至7微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自2微米至5微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自2微米至3微米的厚度。
在其他實施例中,阻障元件134具有自3微米至10微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自3微米至8微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自3微米至7微米的厚度。在其他實施例中,阻障元件134具有自3微米至5微米的厚度。
舉例而言,最初在光重導向物件的製造期間、在材料經堆疊、拿握、或層壓時的製造期間、或是隨時間因黏著劑的黏彈性質所致之壓力及彎曲,經揭露之阻障元件防止微結構化元件112受到壓敏性浸潤,且防止微結構化元件112穿透進入阻障元件134。壓敏性黏著劑130與微結構化元件112之間的滯留空氣產生低折射率區域138。其他材料諸如氣凝膠(aerogel)可取代空氣使用,只要該材料具有允許微結構化元件重導向光之折射率。阻障元件134的存在,允許相鄰低折射率區域138及/或阻障元件134的結構化表面114之部分重導向或逆反射入射光150。阻障層134亦可防止壓敏性黏著劑130浸潤微結構化層(例如,DRF或立方片材)。如上所述,不與阻障層134接觸的壓敏性黏著劑130黏附於微結構化元件,藉此有效地密封面積
以形成光學活性面積或單元(cell)。在一些實施例中,壓敏性黏著劑130亦將整個構造固持在一起,藉此消除另行使用密封膜及密封製程之需要。在一些實施例中,壓敏性黏著劑可視情況接觸或直接相鄰於DRF或立方角元件的結構化表面。
大致上,任何防止壓敏性黏著劑接觸微結構化元件112或流入或潛入(creep)低折射率區域138中的材料可用於阻障元件134。用於阻障元件134之例示性材料包括樹脂、聚合材料、染料、油墨、乙烯樹脂、無機材料、輻射可固化聚合物(例如,UV可固化或電子束可固化者)、顏料。在一實施例中,用於形成阻障元件的例示性材料包括可交聯的丙烯酸酯。在一實施例中,用於形成阻障元件的例示性材料包括可交聯的胺甲酸酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯。在一實施例中,用於形成阻障元件的例示性材料包括可交聯且具有至少2個丙烯酸酯基團的分子。
在一實施例中,組成物進一步包含稀釋劑,以控制組成物的黏度。在一實施例中,稀釋劑具有小於200cPS的黏度。在一實施例中,稀釋劑具有小於10cPS的黏度。在一實施例中,稀釋劑具有小於50cPS且大於3cPS的黏度。
在一實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有2500cPS或更小的黏度。在一實施例中,用於形成阻障島134之組成物具有2000cPS或更小的黏度。在一實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有1500cPS或更小的黏度。在一實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有1000cPS或更小的黏度。在一實施例中,
用於形成阻障元件134之組成物具有100cPS或更大的黏度。在一實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有300cPS或更大的黏度。在一實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有400cPS或更大的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有500cPS或更大的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有800cPS或更大的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有1000cPS或更大的黏度。
在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自100cPS至2500cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自100cPS至2000cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自100cPS至1500cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自100cPS至1000cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自300cPS至2500cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自300cPS至2000cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自300cPS至1500cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自300cPS至1000cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自400cPS至2500cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自400cPS至2000cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自400cPS至1500cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有
自400cPS至1000cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自500cPS至2500cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自500cPS至2000cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自500cPS至1500cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自500cPS至1000cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自800cPS至1500cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自900cPS至1300cPS的黏度。在其他實施例中,用於形成阻障元件134之組成物具有自1000cPS至1300cPS的黏度。
在一實施例中,用於形成阻障島134之組成物進一步包含光起始劑。在一實施例中,光起始劑係以用於形成阻障島134之總組成物的至少0.5%且小於2.0wt.%存在。
在一實施例中,用於形成阻障島134之組成物進一步包含溶劑,該溶劑理想上係非反應性且係小於用於形成阻障島134之總組成物的10%wt.。
圖1A及1B展示光重導向物件100之一例示性實施例。光重導向物件100包括結構化層110,結構化層110包括微結構化元件112,微結構化元件112共同形成相對主要表面116之結構化表面114。結構化層110亦包括可選的覆疊層118。黏著劑密封層130係相鄰於結構化層110,且具體地係相鄰於微結構化元件112之結構化表面114。黏著劑密封層130包括一或多個阻障元件134。如果圖
1A及1B所展示之實施例係關於逆反射材料,則觀看者102觀察自立方角之微結構化元件112所逆反射之光150。應了解的是,此光重導向物件100的基本構造可用於當微結構化元件112非為逆反射光的稜鏡,反而是將光的路徑重導向,使光進入該稜鏡並透過阻障元件134及黏著劑密封層130離開的稜鏡時。也就是說,如果圖1A及1B所展示之實施例係一DRF,則觀看者102將觀察經折射之光在與入射光進入該構造處相對之側(主要表面)離開該構造。
如圖1B所展示,在逆反射物件的情形中,入射至相鄰於低折射率區域138之立方角元件112的光線150係逆反射至觀看者102。為此原因,包括低折射率區域138的光重導向物件100之一第一區域稱為一光學活性面積。相反地,一第二區域不包括低折射率區域138,在第二區域中黏著劑密封層130係與結構化層110之結構化表面114接觸。就逆反射物件而言,第二區域之入射光不經逆反射,而此區被稱為光學非活性面積。就控制光通過光重導向物件之方向的光重導向物件而言,第二區域之稜鏡不像在第一區域中所實現之以預定方式將光導出,而被稱為光學非活性面積。圖4至6中展示DRF之實例。
低折射率區域138包括具有小於約1.30、小於約1.25、小於約1.2、小於約1.15、小於約1.10、或小於約1.05之折射率的材料。例示性低折射率材料包括空氣,且低折射率材料係描述於美國專利申請公開案第2012/0038984號,茲以引用方式併入本文中。
在至少一些實施例中,黏著劑層包括一第一區域及一第二區域。第一區域與阻障元件接觸。第二區域與結構化表面接觸。一般而言,第一及第二區域的物理及流變性質相同,因為彼等係相同黏著劑材料之一部分。在一些實施例中,第二區域包括壓敏性黏著劑,且第一區域的組成與第二區域不同。在一些實施例中,第一區域與第二區域具有不同的聚合物形態。在一些實施例中,第一區域與第二區域具有不同的流動性質。在一些實施例中,第一區域與第二區域具有不同的黏彈性質。在一些實施例中,第一區域與第二區域具有不同的黏著劑性質。在一些實施例中,逆反射物件或DRF包括複數個形成一圖案的第二區域。在一些實施例中,圖案係下列之一者:不規則圖案、規則圖案、網格(grid)、文字、圖像、及線條(line)。
用於黏著劑密封中的例示性壓敏性黏著劑包括經交聯之增黏丙烯酸壓敏性黏著劑。可使用其他壓敏性黏著劑,例如天然或合成橡膠及樹脂、聚矽氧、或其他聚合物系統之摻合物,且可具有或不具有添加劑。PSTC(壓敏性膠帶協會)對壓敏性黏著劑的定義是,在室溫下永久具膠黏性之黏著劑,其在輕微壓力(手指壓力)下黏附至各種表面而沒有相變(液體至固體)。
丙烯酸及甲基(丙烯)酸酯:丙烯酸酯之存在範圍係自約65至約99重量份,較佳地約78至約98重量份,且更佳地約90至約98重量份。有用的丙烯酸酯包括選自由以下組成之群組的至少一個單體:非三級烷基醇之第一單官能性丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、包含4至約12個碳原子之烷基、及其混合物。此等丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯
(為均聚物時)通常具有低於約-25℃之玻璃轉移溫度。相對於其他共聚單體之較高量之此單體在低溫下給予PSA較高黏性。
丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體包括但不限於選自由以下組成之群組之彼等單體:丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-甲基丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯(lOA)、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸異癸酯、及其混合物。
丙烯酸酯包括選自由以下組成之群組的彼等丙烯酸酯:丙烯酸異辛酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-甲基丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、及其混合物。
極性單體:低含量(通常約1至約10重量份)之極性單體(如羧酸)可用於增加壓敏黏著劑之內聚強度(cohesive strength)。在較高含量下,此等極性單體傾向於減少黏性、增加玻璃轉化溫度、並且降低低溫效能。
有用的可共聚合酸性單體包括但不限於選自由以下組成之群組之彼等單體:乙烯系不飽和羧酸、乙烯系不飽和磺酸及乙烯系不飽和膦酸。此等單體之實例包括選自由以下組成之群組之彼等單體:丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸、衣康酸、反丁烯二酸、巴豆酸、檸康酸、順丁烯二酸、β-羧乙基丙烯酸酯、磺乙基甲基丙烯酸酯、及類似者、及其混合物。
其他適用可共聚合單體包括但不限於(甲基)丙烯醯胺、N,N-二烷基經取代(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基內醯胺、及N,N-二烷基
胺基烷基(甲基)丙烯酸酯。說明性實例包括但不限於選自由以下組成之群組者:N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、N,N-二乙基甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二甲基胺基丙基甲基丙烯酸酯、N,N-二甲基胺基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲基胺基丙基丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基己內醯胺、及類似物、及其混合物。
非極性乙烯系不飽和單體:非極性乙烯系不飽和單體是其均聚物具有不大於10.50之溶解度參數及大於15℃之Tg的單體,該溶解度參數如藉由Fedors方法(參見Polymer Handbook,Bandrup and Immergut)所量測。此單體之非極性性質傾向於改良黏著劑之低能量表面黏著。此等非極性乙烯系不飽和單體選自由以下組成之群組:烷基(甲基)丙烯酸酯、N-烷基(甲基)丙烯醯胺、及其組合。說明性實例包括但不限於丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯、甲基丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯、丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸異莰酯、甲基丙烯酸異莰酯、N-辛基丙烯醯胺、N-辛基甲基丙烯醯胺、或其組合。可選地,可添加0至25重量份之非極性乙烯系不飽和單體。
增黏劑:增黏劑包括萜酚、松香、松香酯、氫化松香之酯、合成烴樹脂、及其組合。此等提供在低能量表面上之良好接合特徵。氫化松香酯及氫化C9芳族樹脂是最佳的增黏劑,因為具有包括高度「黏性(tack)」、戶外耐久性、抗氧化性、及對丙烯酸PSA後交聯之有限干擾之效能優勢。
可以每100份非三級烷基醇之單官能性丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、極性單體及非極性乙烯系不飽和單體約1至約65份之含量進行增黏劑之添加,以達成所欲的「黏性(tack)」。較佳地,黏著劑具有約65至約100度C之軟化點。然而,添加增黏劑會減少剪切或內聚強度並提高丙烯酸PSA之Tg,其對於低溫效能而言是非所欲的。
交聯劑:為了增加丙烯酸壓敏性黏著劑之剪切或內聚強度,交聯添加劑通常併入PSA中。通常使用兩個主要類型之交聯添加劑。第一交聯添加劑是熱交聯添加劑,如多官能性氮丙啶。一個實例是1,1'-(1,3-伸苯基二羰基)-雙-(2-甲基氮丙啶)(CAS號7652-64-4),本文中稱為「雙醯胺(bisamide)」。此等化學交聯劑可在聚合之後添加至基於溶劑之PSA,並且在經塗布黏著劑之烘箱乾燥期間藉由熱來活化。
在另一實施例中,可採用依賴自由基進行交聯反應的化學交聯劑。舉例而言,諸如過氧化物之試劑作為自由基之來源。當經充分地加熱時,此等前驅物將產生自由基,其引發聚合物的交聯反應。常見的自由基產生試劑為過氧化苯甲醯。自由基產生劑僅需要少量,但通常需要比用於雙醯胺試劑所需溫度更高的溫度來完成交聯反應。
第二種化學交聯劑係感光性交聯劑,其藉由高強度紫外光(UV)而活化。用於熱熔性丙烯酸PSA的兩種常見感光性交聯劑係二苯基酮及4-丙烯醯基氧基二苯基酮,其可共聚合成為PSA聚合物。可經後添加至溶液聚合物並藉由UV光活化的另一種光交聯劑是三氮雜
苯(triazine),例如2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-s-三氮雜苯(2,4-bis(trichloromethyl)-6-(4-methoxy-phenyl)-s-triazine)。此些交聯劑係由UV光所活化,該UV光由諸如中壓水銀燈或UV背光燈之人工來源所產生。
可水解且自由基可共聚合的交聯劑(諸如單乙烯不飽和單-、雙-、及三烷氧基(trialkoxy)矽烷化合物,其等包括但不限於甲基丙烯醯基氧基丙基三甲氧基矽烷(可購自Union Carbide Chemicals and Plastics Co.的SILANETM A-174)、乙烯基二甲基乙氧基矽烷、乙烯基甲基二乙氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三苯氧基矽烷以及類似物)亦為有用的交聯劑。
一般而言,以100重量份之丙烯酸或甲基(丙烯)酸酯、極性單體、及非極性乙烯系不飽和單體計,交聯劑係以自0至約1重量份存在。
除了熱、濕氣、或感光性交聯劑,亦可使用高能量電磁輻射諸如伽瑪或電子束輻射來達成交聯。在此情況下,可不需要交聯劑。
其他添加劑:由於丙烯酸壓敏性黏著劑具有絕佳氧化穩定性,因此通常不需要諸如抗氧化劑及UV光吸收劑之添加劑。少量熱穩定劑可於熱熔性丙烯酸PSA中利用,以增加加工期間的熱穩定性。
塑化劑:可選地,低含量的塑化劑(例如,小於約10重量份)可與膠黏劑組合以調整Tg,以最佳化黏著劑的剝離與低溫效
能。可經添加至本發明的黏著劑之塑化劑可從多種市面上可購得之材料中選取。在各情形中,經添加的塑化劑必須與用於配方中的增黏丙烯酸PSA相容。代表性的塑化劑包括聚氧乙烯芳基醚、己二酸二烷基酯、二苯基磷酸-2-乙基己酯、二苯基磷酸三級丁基苯酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、甲苯磺醯胺、二丙二醇二苯甲酸酯(dipropylene glycol dibenzoate)、聚乙二醇二苯甲酸酯、聚氧丙烯芳基醚、二丁氧基乙氧基乙基縮甲醛、以及二丁氧基乙氧基乙基己二酸酯。
包含多種熱固性或熱塑性聚合物的多種聚合物基材適合作為覆疊物使用。結構化層(或稱為本體層(body layer))可係一單一層或多層膜。可作為用於撓性逆反射物件之本體層膜的聚合物之說明性實例包括(1)氟化聚合物,例如聚(三氟氯乙烯)、聚(四氟乙烯-共-六氟丙烯)、聚(四氟乙烯-共-全氟(烷基)乙烯基醚)、聚(偏二氟乙烯-共-六氟丙烯);(2)具有鈉或鋅離子之離子性乙烯共聚物聚(乙烯-共-甲基丙烯酸),例如SURLYN-8920以及SURLYN-9910,可從E.I.duPont de Nemours,Wilmington,DE.購得;(3)低密度聚乙烯如低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、與非常低密度聚乙烯、增塑性乙烯基鹵化物聚合物如增塑性聚(氯乙烯);(4)聚乙烯共聚物,包括酸官能性聚合物,例如聚(乙烯-共-丙烯酸)「EAA」、聚(乙烯-共-甲基丙烯酸)「EMA」、聚(乙烯-共-順丁烯二酸)以及聚(乙烯-共-反丁烯二酸);丙烯酸官能性聚合物,例如聚(乙烯-共-烷基丙烯酸酯)其中烷基為甲基、乙基、丙基、丁基等、或CH3(CH2)n-其中n為0至12,以及聚(乙烯-共-醋酸乙烯酯)「EVA」;以及(5)(例如)脂族聚胺基甲酸酯。主
體層較佳係烯烴聚合材料,一般包含至少50wt-%之具有2至8個碳原子的烯烴,以乙烯及丙烯最常被採用。其他本體層包括例如聚(萘二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯或「PMMA」)、聚烯烴(例如聚丙烯或「PP」)、聚酯(例如,聚對苯二甲酸乙二酯或「PET」)、聚醯胺、聚醯亞胺、酚樹脂、二醋酸纖維素、三醋酸纖維素、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、環狀烯烴共聚物、環氧化物(epoxies)以及類似物。
用於本揭露之光重導向物件中以保護暴露黏著劑表面的例示性襯墊包括經聚矽氧塗佈之材料,諸如紙及聚合膜,包括塑膠。襯墊基底材料可係單一或多個層。特定實例包括聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二酯)、聚乙烯、聚丙烯(包括澆注且雙軸定向之聚丙烯)、及紙(包括黏土塗佈紙、聚乙烯塗佈紙)或經聚乙烯塗佈之聚(對苯二甲酸乙二酯)膜。
在一些實施例中,其中光重導向物件係逆反射物件100,立方角元件112係四面體或角錐體之形式。任兩刻面(facet)之間的二面角(dihedral angle)可視應用之所欲性質而有所不同。在一些實施例中(包括當圖1A及1B中所展示者係逆反射物件時),任兩刻面之間的二面角係90度。在此等實施例中,刻面係實質上相互垂直(如在房間的角落),且光學元件可被稱為立方角。或者,相鄰刻面之間的二面角可自90°偏離,舉例而言如美國專利第4,775,219號所述,其揭露係以引用方式全文併入本文中。或者,逆反射物件中的光學元件可係截頭立方角。光學元件可係完整立方體、截頭立方體、或較佳的
幾何(PG)立方體,舉例而言如美國專利第7,422,334號所述,其揭露係以引用方式全文併入本文中。
就圖1A及1B所展示的結構化層100而言,其包括覆疊層118,而沒有地層(land layer)或地部分(land portion)。地層可定義為與微結構化元件112共延伸的連續材料層,且由相同材料構成。此構造對撓性實施例而言可係所欲的。所屬技術領域中具有通常知識者會理解結構化層110可包括一地層或地部分。
如圖2的示意性展示,製造本揭露之至少一些光重導向物件100的一方法涉及將阻障元件134放置於壓敏性黏著劑材料132上,然後將所得到的壓敏性黏著劑層130層壓至結構化層110。壓敏性黏著劑層130可以各種方式形成,包括但不限於以下例示性方法。在一例示性實施例中,形成阻障元件之(多種)材料係經印刷至壓敏性黏著劑上。印刷方法可係非接觸方法,舉例而言,諸如使用噴墨印刷機來印刷。印刷方法可係接觸印刷方法,舉例而言,諸如快乾印刷(flexographic printing)。在另一例示性實施例中,形成阻障元件之(多種)材料係使用例如噴墨或網版印刷法印刷至一平坦離型表面上,隨後從該平坦離型表面轉移至壓敏性黏著劑上。在另一例示性實施例中,形成阻障元件之(多種)材料係經溢塗(flood coat)至一微結構化黏著劑表面(例如由3M Company of St.Paul,MN製造的Comply襯墊)上。阻障元件隨後藉由例如層壓,自微結構化襯墊轉移至壓敏性黏著劑。然後,光重導向物件可能可選地黏著地接合至一基
材(例如窗玻璃(window pane)或鋁基材)以形成例如覆蓋窗或車牌或標誌。
圖3展示一替代性例示性光重導向物件100,其中黏著劑密封層130係結構化黏著劑。結構化黏著劑密封層130包括在一封閉圖案(舉例而言,諸如六角形陣列)中之黏著劑的升高(raised)面積(相對於周圍區域升高之區域)。阻障元件180係包括於由結構化黏著劑密封層130所形成之井的底部。
結構化黏著劑密封層130包括結構化黏著劑襯墊140及暴露黏著劑層150。當結構化黏著劑密封層130接合至結構化層110時界定低折射率區域138,其允許相鄰於低折射率區域138的結構化表面114之部分導引入射光150。就此而言,包括相鄰低折射率區域138之微結構化元件112的部分係光學活性。相反地,相鄰結構化黏著劑層130之微結構化元件112的部分係光學非活性面積。結構化黏著劑密封層130將整個構造固持在一起,藉此消除另行使用密封膜及密封製程之需要。
在一些實施例中,黏著劑密封層130包括例如熱塑性聚合物、可交聯材料、及輻射可固化材料中之至少一者。在一些實施例中,黏著劑密封層130包含黏著劑,舉例而言,諸如熱活化黏著劑、及/或壓敏性黏著劑,或其他可利用複製、熱壓紋、擠出複製、或類似方式形成之材料。此等構造的特色在於,具有經壓紋、複製、或類似地形成之黏著劑密封層130層壓至結構化層110之背部。
結構化黏著劑密封層130可以數種不同方式形成。結構化黏著劑層可包括例如於相同時間形成之多個層,或可經由重複的塗佈步驟建造。一例示性方法首先利用一黏著劑之平坦膜,其係可選地於一載體帶材上。黏著劑係夾在一平輥(flat roll)與一具有所需起伏圖案(relief pattern)之輥之間。隨著溫度與壓力增加,起伏圖案係經轉移至黏著劑。第二例示性方法需要可澆注或可擠壓之黏著劑材料。一黏著劑之膜係藉由擠壓材料至一具有所需起伏圖案之輥上產生。當黏著劑材料自輥移除時,該材料保留與該輥有關之起伏圖案。然後,結構化黏著劑層經層壓至逆反射層。
然後,將結構化黏著劑密封層130接合至結構化層110,其方式是以由兩個平輥所組成之夾具一起夾住兩個膜。隨著溫度與壓力的增加,該等膜黏著地接合而產生氣穴(pocket of air),形成低折射率區域。
結構化黏著劑層可包括:例如,熱塑性聚合物、熱活化黏著劑,舉例而言,諸如經酸/丙烯酸酯或酐/丙烯酸酯修飾之EVA,舉例而言,諸如Bynel 3101,諸如例如美國專利第7,611,251號所述,其全文以引用方式併入本文中。結構化黏著劑層可包括:例如,丙烯酸PSA、或任何其他具有黏著劑特性且將黏附於立方角元件的可壓紋材料。密封膜層與(例如立方角)微結構化層之間的介面一般包括黏著性促進表面處理。各種黏著性促進表面處理係已知且包括:例如機械粗糙化、化學處理、(空氣或諸如氮之惰性氣體)電暈處理
(諸如US2006/0003178A1所述)、電漿處理、火焰處理、及光化輻射。
在一實施例中,光重導向物件100係逆反射物件。逆反射之係數RA可視應用之所欲性質來修改。在一些實施例中,RA符合於0度及90度定向角之ASTM D4956-07e1標準。在一些實施例中,當根據ASTM E-810測試法或CIE 54.2;2001測試法於0.2度觀測角與+5度進入角測量時,RA的範圍係自約5cd/(勒克斯.m2)至約1500cd/(勒克斯.m2)。在一些實施例中,諸如在逆反射物件用於交通管制標誌、視線誘導標(delineator)、或路障之實施例中,如根據ASTM E-810測試法或CIE 54.2;2001測試法於0.2度觀測角與+5度進入角所測量,RA係至少約330cd/(勒克斯.m2)、或至少約500cd/(勒克斯.m2)、或至少約700cd/(勒克斯.m2)。在一些實施例中,諸如在機動車輛相關應用中,如根據ASTM E-810測試法或CIE 54.2;2001測試法於0.2度觀測角與+5度進入角所測量,RA係至少約60cd/(勒克斯.m2)、或至少約80cd/(勒克斯.m2)、或至少約100cd/(勒克斯.m2)。
另一種測量逆反射效能之方式涉及測量逆反射分率RT,其詳加解釋於ASTM E808-01中。逆反射分率係觀測角小於指定最大值α最大時所接收的照明逆反射器之單向通量的分率。因此,RT代表於規定最大觀測角α最大內返回的光部分。以符合ASTM E808-01的方式,可計算RT如下:
其中α係觀測角(以弧度表示),γ係顯示角(亦以弧度表示),β係進入角,且Ra係習知之逆反射係數(單位以每平方公尺每勒克斯之燭光表示)。為了此應用的目的,RT係指以小數表示的逆反射分率,且%RT係指以百分比表示的逆反射分率,即%RT=RT×100%。在任一情形中,逆反射分率係無單位。作為了解逆反射片材之觀測角度的圖像輔助,可繪製隨最大觀測角α最大變動之逆反射分率之圖。此繪圖在本文中稱為RT-α最大曲線,或%RT-α最大曲線。
另一個可表徵逆反射性的有用參數係RT斜率,其可定義為最大觀測角△α最大存在微小變化或增量時的RT變化。相關參數%RT斜率可定義為最大觀測角△α最大存在微小變化時的%RT變化。因此,RT斜率(或%RT斜率)代表RT-α最大曲線(或%RT-α最大曲線)之斜率或變化率。就離散資料點而言,此等數量可藉由以下方式估算:計算兩個不同最大觀測角α最大的RT(或%RT)之差異,並將該差異除以最大觀測角之增量△α最大(以弧度表示)。當△α最大以弧度表示時,RT斜率(或%RT斜率)係每弧度之變化率。替代地且如本文中所使用,當△α最大係以度表示時,RT斜率(或%RT斜率)係每度觀測角之變化率。
上文給定的RT之方程式涉及對所有顯示角(γ=-π至+π)及一範圍之觀測角(α=0至α最大)之逆反射係數RA及其他因子
積分。當處理離散資料點時,此積分可使用於離散(經增量△α最大分離之)觀測角α最大值(0.1度)所測量之RA進行。
在本揭露之至少一些實施例中,當進入角係-4度時,結構化表面所展現的總光返回(total light return)不小於約5%、不小於8%、不小於10%、不小於12%、不小於15%之入射可見光。在本揭露之至少一些實施例中,當觀測角係0.2度且進入角係-4度時,逆反射物件之結構化表面展現不小於約40cd/(勒克斯.m2)、不小於50cd/(勒克斯.m2)、不小於60cd/(勒克斯.m2)、不小於70cd/(勒克斯.m2)、及不小於80cd/(勒克斯.m2)之逆反射係數RA。
藉由適當選擇阻障元件134之尺寸、結構、及/或間隔,比起包括一密封層之習知逆反射物件可達到的外觀,本揭露之回反射物件具有更均勻的外觀。另外,本揭露的逆反射物件不必納入或使用一密封層,因此降低其等之成本。
微密封稜鏡片材尤其適合諸如車牌及圖像之應用。稜鏡片材提供諸如顯著降低製造成本、縮短循環時間、及減少廢棄物(尤其包括更換玻璃珠粒片材時的溶劑及CO2)之效益。再者,與玻璃珠粒逆反射器相較之下,稜鏡構造返回顯著增加的光。適當設計亦可讓此光較佳地置於對車牌特別重要的觀測角,例如1.0至4.0度的範圍。最終,微密封片材提供此等產品應用所需之近距離觀看之卓越白度與均勻外觀。
例示性逆反射物件包括:例如,逆反射片材、逆反射標牌(包括,例如交通管制標誌、街道標誌、公路標誌、道路標誌、及
類似標誌)、車牌、視線誘導標、路障、個人安全性產品、圖像片材、安全背心、車體彩貼(vehicle graphics)、及顯示器標牌。
下列實例描述本揭露所述之逆反射物件以及製造逆反射物件之方法的各項實施例的一些例示性構造。下列實例係意欲為描述性的,而非意欲限制本揭露之範疇。
雖然特定實施例已於本文中展示與描述,應了解此等實施例僅僅闡釋可設想出的多種可能的特定配置。許多其他相異配置可由所屬技術領域中具有通常知識者在不背離本發明之精神與範疇下根據此等原則設想。因此,本發明的範疇應不侷限於本申請案中描述的結構,而是僅由申請專利範圍之語言所述的結構及這些結構的均等物加以定義。
在一些實施例中,光重導向物件係一DRF,該DRF包含合適阻障元件以將一包含微結構化稜鏡元件之日光重導向層接合至另一膜。本揭露之阻障元件具有足夠結構完整性,以實質上防止黏著劑流至微結構化稜鏡元件中從而移置空氣。於2014年10月20日提出申請之標題為「Light Redirecting Film Constructions and Methods of Making Them」的美國臨時專利申請案第62/065,932號,揭示包含一DRF及一第二膜的構造,且該DRF及該第二膜係使用阻障元件接合在一起,該案之揭露全文係在其揭露不與本揭露衝突之情況下以引用方式併入本文中。
在一些實施例中,可交聯單體包括多官能性丙烯酸酯、胺甲酸酯丙烯酸酯、或環氧樹脂之混合物。在一些實施例中,阻障元件包含複數個無機奈米顆粒。無機奈米顆粒可包括例如二氧化矽、氧化鋁、或氧化鋯奈米顆粒。在一些實施例中,奈米顆粒具有在自1至200奈米、或5至150奈米、或5至125奈米之範圍內的平均直徑。在例示性實施例中,奈米顆粒可係「表面經改質(surface modified)」以使得奈米顆粒提供穩定分散液,其中奈米顆粒在環境條件下靜置一段時間(如24小時)之後不聚集。
在一些實施例中,阻障元件將低折射率材料(如空氣或氣凝膠)截留於與微結構化稜鏡元件相鄰之面積中。
如上述所闡釋,兩個膜之間的於本申請案中揭露並教示的接合類型係指僅經由日光重導向膜中之選定面積的接合,以便保持膜之日光重導向功能(或其他微結構化光學膜中之合適功能)。因為接觸微結構化稜鏡元件之黏著劑之存在實質上破壞使光重導向之能力,所以實現兩個膜之間之接合的面積(部分地光學活性面積)尺寸與光學活性(能夠使光重導向)之面積尺寸之間有一自然平衡(natural balance)。亦即,當兩個膜之間之接合面積尺寸增加時,接合強度增加,其為有利的,但是亦留下較小面積來執行原始日光重導向膜之日光重導向功能。相反地,當日光重導向面積之尺寸增加時,較大量的光得以經重導向,但是可用於接合之面積尺寸減小,兩個膜之間之接合強度亦減小。
本申請案之發明者創作出如下使人驚訝的物件,其中光學面積大於總可用面積之90%,但是仍然具有合適接合強度來保持兩個膜接合以用於某些應用,包括製備用於商業、住宅、及甚至汽車應用之窗戶膜。
在一個實施例中,本揭露係關於一物件,該物件包含:a)一日光重導向層,該日光重導向層包含一第一主要表面及一第二主要表面;b)一或多個阻障元件;及c)一黏著劑層;該物件符合下列條件(亦見圖4至圖6):˙該日光重導向層於該日光重導向層之第一主要表面上包含界定一日光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;˙該一或多個阻障元件之總表面積大於該日光重導向面積之60%;˙該黏著劑層包含一第一主要表面及一第二主要表面;˙該黏著劑層之該第一主要表面具有一第一區域及一第二區域;˙該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與一或多個阻障元件接觸;˙該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;˙該阻障元件包含具有自1.5Gpa至4.4Gpa、或替代地自2Gpa至4.4Gpa、或替代地自2.3Gpa至4.3Gpa、或替代地自2.5Gpa至3.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質,且
˙該物件允許可見光透射。
在一些實施例中,該物件進一步包括與該黏著劑層之該第二主要表面相鄰之一第一基材。在某些實施例中,該第一基材包括一漫射器,該漫射器具有20至85百分比之光學霧度(optical haze)及不大於50百分比之光學清透度(optical clarity)。在某些實施例中,該日光重導向層包含一日光重導向基材,並且該一或多個微結構化稜鏡元件係在該日光重導向基材上。
在其他實施例中,為了對微結構化稜鏡元件提供支撐,本揭露之構造進一步包含與該黏著劑層之該第二主要表面相鄰之一第一基材。
雖然使用日光重導向膜的主要誘因之一者係能量節約,但是仍需要將視覺舒適度納入考量。在一般DRF構造中,雖然大部分陽光被導引向上,但是仍有一分率之陽光係向下的。此向下之光可造成居住者眩光。另外因為微結構化稜鏡元件通常是線性的並且水平地定向,所以進入的光線主要在垂直方向上折射/反射。陽光經高度準直而具有約0.5度擴散,並且呈現為一日輪(solar disk)。日光重導向膜之作用是使此光垂直地擴散以形成日柱,如圖3展示。
已開發各種物件來重導向陽光以提供房間內之照明。舉例而言,以下專利及專利申請案描述多種日光重導向膜及日光重導向微結構:2007年5月23日申請的標題「Light Redirecting Solar
Control Film」之美國專利公開案第2008/0291541號(Padiyath等人)、及2009年12月17日申請的標題「Light Redirecting Constructions」的第61/287360號(Padiyath等人)、及2009年12月17日申請的標題「Light Redirecting Film Laminate」的61/287354(Padiyath等人)之申請中美國專利申請案;2012年3月12日申請的標題「Hybrid Light Redirecting and Light Diffusing Constructions」的PCT申請公開案第WO 2012/134787號(Padiyath等人)、1996年8月27日授予的標題「Structured Films and Use Thereof for Daylight Illumination」的美國專利第5,551,042號(Lea等人)、2014年3月27日申請的標題「Multiple Sequenced Daylight Redirecting Layers」的美國專利公開案第2014/0211331號(Padiyath等人)、2014年3月27日申請的標題「Dual-sided Daylight Redirecting Film」的美國專利公開案第2014/0198390號(Padiyath等人)、2007年5月23日申請的標題「Light Diffusing Solar Control Film」的美國專利公開案第2008/0292820號(Padiyath等人)、2002年9月24日授予的標題「Optical Sheets Suitable for Spreading Light」的美國專利第6,456,437號(Lea等人)。此段中該等專利及專利申請案中所揭露之日光重導向膜及日光重導向微結構係以引用方式併入本文中。大體而言,任何日光重導向膜或層(包括在此段落中提到之彼等者,及在本技術領域中已知之其他者)可在本揭露之構造中使用。
經向下導向光之總分率及日柱之亮度兩者均造成眩光(視覺不舒適)。日柱之亮度取決於其角擴散。減少眩光之一種解決方案是在光學路徑中引入漫射器層。漫射器有助於使日柱擴散展開。此外,漫射器層藉由漫射向上導向之光而提供更均勻的天花板照明。漫射器層擴散經向上及向下導向之光。使用漫射器層顯著降低眩光及日柱之能見度。
已開發各式各樣的漫射器,且其等在此技術領域中為已知的。舉例而言,以下專利及專利申請案描述多種類型之漫射器:2013年12月5日申請的標題「Hybrid Light Redirecting and Light Diffusing Constructions」的美國專利公開案第2014/0104689號(Padiyath等人);2013年12月5日申請之PCT申請公開案第WO2014/093119號,標題為「Brightness Enhancing Film with Embedded Diffuser」(Boyd等人);2001年9月11日頒布之美國專利第6,288,172號,標題為「Light Diffusing Adhesive」(Goetz等人);2013年4月12日申請之PCT申請公開案第WO2013/158475號,標題為「Brightness Enhancement Film with Substantially Non-imaging Embedded Diffuser」(Boyd等人)在本段落中之該等專利及專利申請案中揭露之漫射器係以引用之方式併入本文。大體而言,任何漫射器或漫射層(包括在此段落中提到之彼等者,及在本技術領域中已知之其他者)可在本揭露之構造中使用。
與本申請案同時於2015年6月30日提出申請的美國臨時專利申請案第62/186,871號,標題是「Light Redirecting Film
Constructions and Methods of Making Same」,其全文係在其揭露不與本申請案之揭露衝突之情況下以引用方式併入本文中。美國臨時專利申請案第62/186,871號揭示了構造,其中該物件進一步包括與該黏著劑層之該第二主要表面相鄰之一第一基材。在該申請案所揭示之某些實施例中,該第一基材包括一漫射器,該漫射器具有20至85百分比之光學霧度及不大於50百分比之光學清透度。將漫射器層之效果與日光重導向膜組合的一種選項係黏附日光重導向膜至窗並且將漫射器裝至附加窗玻璃(added pane)。本揭露提供漫射器層及日光重導向膜在單一構造中之解決方案。
在一些實施例中,漫射性質可在於阻障元件、黏著劑、窗戶膜黏著劑、或可為日光重導向構造之一部分的基材之任一者。在某些實施例中,前述語句中提到之任何元件之漫射性質可藉由引入表面粗糙度(surface roughness)、體漫射(bulk diffusion)或使用嵌入式漫射器(embedded diffuser)來修改。
在某些實施例中,日光重導向構造之層部分之表面可用讓該層使可見光漫射之方式來處理。在層中產生漫射性質之表面粗糙度可藉由在層之表面上賦予一圖案來完成,該圖案以所欲方式增加輸入光之角擴散。用於賦予此圖案之一些方法包括壓紋、複製、及塗布。
在其他實施例中,體漫射可藉由添加一或多種漫射劑至窗戶膜黏著劑來實現。漫射劑可包含不透明顆粒或珠粒。漫射劑之實例包括:聚合物或無機顆粒及/或經包括於層中之空隙。
在又其他實施例中,日光重導向構造之基材或層部分可含有嵌入式漫射器。嵌入式漫射器層形成於日光重導向層與基材之間。此層可由具有漫射劑之基質(matrix)組成。或者該層可為表面漫射器層,其由一種具有與日光重導向層之折射率充分不同的折射率之材料組成,以獲得所欲的漫射位準。在其他實施例中,多種類型漫射器亦可在組合中使用。
如上所述,在日光重導向膜與第二膜如漫射器之間形成總成之一種解決方案涉及「阻障元件(barrier element)」,亦稱為「鈍化島(passivation island)」。在此方法中,基底膜或襯墊通常塗布有黏著劑(例如壓敏黏著劑(PSA)、熱熔體、熱固性黏著劑、或UV可固化黏著劑)之連續層。接著,黏著劑層印刷有包含可固化、非膠黏的油墨之「阻障元件(barrier element)」或「島(island)」。黏著劑之暴露區域保持膠黏的,而具有經印刷阻障元件之區域通常是硬的、且非膠黏的。亦即,黏著劑在彼等區域中經鈍化。
在一個實施例中,具有經印刷阻障元件之膜可層壓至日光重導向膜。層壓通常在熱及壓力下發生,以允許黏著劑流至微結構化稜鏡元件中。兩個膜在具有暴露、未經印刷的黏著劑之區域中接合。圖7是將微結構化膜接合至第二膜之一般製程的示意圖。
日光重導向膜的微結構化稜鏡元件(通常由樹脂形成)需要空氣介面來發揮作用。在彼等區域中阻障元件防止黏著劑流至微
結構化稜鏡元件內,並且保持空氣介面。此情況亦可在圖7中觀察到。微結構化稜鏡元件保存其等在彼等區域中之光學效能。在接合區域中,黏著劑「浸潤(wet)」微結構化稜鏡元件,並且其等之光學效能(例如,其等將光重導向的能力)可能降級。入射至此等區域上之光可能不被重導向,而是直接穿過構造。此現象被稱為穿通。在一實施例中,若在黏著劑與微結構化稜鏡元件接觸之面積中使用不透明黏著劑,則可消除穿通。
總成之光學效能可藉由改變阻障元件之面積對經暴露黏著劑之面積的比率來修改。如上所述,兩個基材之間之黏著力(以剝離強度來量測)與經暴露黏著劑面積成比例。所需剝離強度取決於特定應用。在判定暴露於黏著劑之面積時,剝離強度及總成之光學效能必須加以平衡。另外,對於如日光重導向膜之應用而言,亦應考慮到圖案之美觀,因為,不僅是暴露於黏著劑之面積尺寸,且彼等區域在整個膜內之位置亦可影響使用者對於該構造之感知。
在某些實施例中,接合至日光重導向層之層(如第一基材)與日光重導向層之間的接合之剝離強度是25g/in至2,000g/in。在其他實施例中,第一基材與日光重導向層之間的接合之剝離強度大於300g/in、或大於400g/in、或大於500g/in。
一般而言,具有結構化層之膜(例如包含微結構稜鏡元件)係經層壓至經阻障元件修改之黏著劑。如上所述,阻障元件有助於維持結構化膜的光學效能,包括結構化膜折射光之能力。如果結構
化膜穿透進入或突破阻障元件,光學效能可能減損。此可導致漏光,可能表現為在日光重導向膜中之眩光或在逆反射膜中喪失亮度。
大致上,阻障元件之形成係藉由施加一可固化流體材料(稱為油墨)至黏著劑上並加以固化(例如輻射固化、乾燥、化學交聯)以達到最終狀態。阻障元件性質可經表徵,且與總構造的光學效能相關。
在一些實施例中,阻障元件使可見光漫射。如上所述,漫射可藉由建立表面漫射器(surface diffuser)、體漫射器(bulk diffuser)、及嵌入式漫射器來實現。
在其他實施例中,阻障元件可包含一或多種光穩定劑以便增強耐久性,例如在暴露於陽光之環境中。此等穩定劑可分組成以下類別:熱穩定劑、UV光穩定劑、及自由基清除劑。熱穩定劑以商標名稱「Mark V 1923」自Witco Corp.,Greenwich,Conn.商購、並且以商標名稱「Synpron 1163」、「Ferro 1237」及「Ferro 1720」自Ferro Corp.,Polymer Additives Div.,Walton Hills,Ohio商購。在一些實施例中,此等熱穩定劑可係以0.02至0.15重量百分比之範圍內的量存在。在一個實施例中,UV光穩定劑可以0.1至5重量百分比之範圍內的量存在。二苯基酮類型UV吸收劑可以商標名稱「Uvinol 400」自BASF Corp.,Parsippany,N.J.商購;以商標名稱「Cyasorb UV1164」自Cytec Industries,West Patterson,N.J.商購;且以商標名稱「Tinuvin 900」、「Tinuvin 123」及「Tinuvin 1130」自Ciba Specialty Chemicals,Tarrytown,N.Y.商購。在某些實施例中,自由基
清除劑可以0.05至0.25重量百分比之量存在。自由基清除劑的非限定性實例包括受阻胺光穩定劑(HALS)化合物、羥基胺、立體受阻酚、以及類似物。HALS化合物可以商標名稱「Tinuvin 292」自Ciba Specialty Chemicals商購,且以商標名稱「Cyasorb UV3581」自Cytec Industries商購。
在某些窗戶膜應用中(如設想在單一構造中具有漫射器之日光重導向膜者),將阻障元件之可見性最小化可係所欲的。此可藉由合理選擇阻障元件印刷於黏著劑上之圖案來達成。基於發明者之經驗,以下是基於人類視覺系統之考慮而影響圖案可見性的一些因素,包括:˙最小化阻障元件尺寸;˙避免不具中斷之長連續邊緣或通道;及˙最小化黏著劑線寬。
圖8展示三個不同樣本圖案。黑色面積表示阻障元件,而白色面積表示經暴露黏著劑。圖8中的左圖代表由線條組成之1維圖案。線可定向在任何方向上。當層壓至結構化膜時,此構造將僅沿著兩個邊緣完全密封。可藉由提供經暴露黏著劑邊界或藉由邊緣密封層壓體而仍然達成完全密封。
大體而言,阻障元件可以選自重複1維圖案、重複2維圖案、及呈隨機外觀之1或2維圖案之圖案來佈置。
完全密封構造亦可藉由使用如圖8之中央圖展示之2維圖案來達成。該圖案是由正方形之矩形陣列組成之有序網格圖案之實例。圖8中的右圖展示呈隨機外觀之多邊形,且相較於圖8的中央圖,可能因為圖案9b中存在的較長直線邊緣之分裂而對人眼來說較不可見。2維圖案中之邊緣可為直線的或具有曲線。其他圖案可包括點或裝飾性特徵之隨機或有序陣列。
圖8中之圖案可藉由兩個獨立參數來特徵化:˙間距,其意欲表示對應阻障元件之間的中心到中心距離。對於呈隨機外觀之結構而言(如圖8之右圖中者),間距可表示相鄰多邊形之中心之間的平均距離。在某些實施例中,構造中之平均間距是0.035毫米至100毫米。在其他實施例中,物件中之平均間距是0.1毫米至10毫米、或0.5毫米至5毫米、或0.75毫米至3毫米。以發明者的見解來說,具有較小間距之圖案可係可見性較小的;且˙覆蓋度(coverage),其係理解為阻障元件面積之總表面積對總面積之比率。總面積係指由形成日光重導向膜之微結構化稜鏡元件所界定之面積。為此原因,在本揭露中,總表面積亦被稱為日光重導向面積。具有較高覆蓋度之圖案可具有較少「穿通(punch through)」,而具有較低覆蓋度之圖案可具有較高剝離強度。
在一些實施例中,該等阻障元件之總表面積大於該日光重導向面積之50%。在其他實施例中,該等阻障元件之總表面積大於該日光重導向面積的60%、或大於65%、或大於70%、或大於75%、
或大於80%、或大於85%、或大於90%、或大於95%、或大於98%。
一旦間距及覆蓋度已知,可推斷出間隙(其表示阻障元件之間的經暴露黏著劑寬度)。在一些實施例中,構造中之平均間隙是0.01毫米至40毫米。在其他實施例中,構造中之平均間隙是自0.05毫米至20毫米;或自0.1mm至20mm;或自0.2mm至20mm。為了參考,圖8之左圖及中央圖中的兩種圖案皆具有約80%覆蓋度。
「穿通(punch through)」係指因黏著劑已完全或部分取代緊鄰微結構化元件之區域中的空氣,導致入射光未經構造繞射而形成之眩光。穿通使重導向效能降級。較高覆蓋度圖案導致減少的穿通、及減少的總成中膜之間的接合強度。
圖案可見性之判定也是藉由特徵尺寸:阻障元件之尺寸(與圖案間距相關)、及間隙寬度。間隙可見性藉由間隙寬度及視距來判定。間隙可見性可基於人類視覺系統對於一給定視距之分辨度來估計。
阻障元件之圖案可藉由直接或平版印刷使用各種已知印刷方法來印刷,如快乾印刷(flexographic printing)、凹版印刷、網版印刷、活字印刷(letterpress printing)、微影印刷、噴墨印刷、數位控制噴霧(digitally controlled spraying)、熱印刷(thermal printing)、及其組合。對於直接印刷方法而言,藉由快乾印刷所印刷之阻障元件可具有高至10微米之厚度;藉由凹版印刷,厚度可高至30微米;並且
藉由網版印刷,厚度可高至500um。油墨通常以液體形式印刷,然後於適當位置固化。固化方法可包括UV、電子束、化學性、熱固化、或冷卻。油墨之耐久性可藉由添加劑(如光穩定劑)來增加。
下表描述可固化組成物之例示性組分,該等組成物當經固化時變成阻障元件。
油墨(用於印刷阻障元件之材料)之光學性質亦可藉由修改油墨之折射率及/或其漫射特徵來調整。油墨之漫射性質可經修改,例如藉由引入表面粗糙度或體漫射器。在一些實施例中,具有漫射之阻障元件係用以製備一具有清透可看穿區域及日光重導向區域的日光重導向構造,如圖4中例示之構造。
在圖4之實施例中,漫射器整合於阻障元件中。黏著劑浸潤微結構之區域將提供清透可看穿面積。藉由使微結構化稜鏡元件之折射率與黏著劑之折射率匹配,可降低此等區域中之模糊。在某些實施例中,清透可看穿區域可係所欲的,以提供穿過該構造之可見性。
在某些實施例中,無論DRF係呈面向房間之組態或面向太陽之組態,阻障元件之經交聯聚合基質係至少1.6微米厚。在一實施例中,阻障元件134係至少1.75微米厚。在一實施例中,阻障元件134係至少2.0微米厚。在一實施例中,阻障元件134係至少3.0
微米厚。在其他實施例中,阻障元件134係至少3微米厚。在其他實施例中,阻障元件134係至少5微米厚。在其他實施例中,阻障元件134係至少7微米厚。在其他實施例中,阻障元件134係至少8微米厚。在其他實施例中,阻障元件134係至少10微米厚。
面向房間之光重導向總成在圖5中展示。在此實施例中,將具有朝向房間定向之結構的重導向膜,使用阻障元件方法接合至覆蓋物/漫射膜。取決於日光重導向微結構之光學效能,覆蓋物膜可包括漫射性質。漫射器可為表面、體、或嵌入式漫射器。漫射亦可包括於黏著劑或阻障元件中。總成可使用窗戶膜黏著劑來安裝至窗戶或玻璃(glazing)。
在某些實施例中,本揭露關於一種包含一物件的膜,其中該物件包含:一日光重導向層,其包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該日光重導向層於該日光重導向層之第一主要表面上包含界定一日光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;一或多個阻障元件(barrier elements);其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該日光重導向面積之90%;一黏著劑層;
其中該黏著劑層包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有一第一區域及一第二區域;其中該黏著劑層之該第一主要表面之該第一區域與一或多個阻障元件接觸;其中該黏著劑層之該第一主要表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;一與該黏著劑層之該第二主要表面相鄰之第一基材;其中該第一基材係一漫射器;且一與該日光重導向層之該第二表面相鄰之窗戶膜黏著劑層;其中該物件允許可見光透射;其中該阻障元件包含具有自1.5Gpa至4.4Gpa、或替代地自2Gpa至4.4Gpa、或替代地自2.3Gpa至4.3Gpa、或替代地自2.5Gpa至3.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質,且其中該膜可選地進一步包含與該窗戶膜黏著劑層緊鄰之一襯墊。
兩個面向太陽之日光重導向組態係在圖6中展示。在此兩個實施例中,微結構朝向進入的陽光定向。在此實施例中,微結構基材亦可具有整合至其中之漫射性質。在某些實施例中,漫射性質可藉由在與微結構化稜鏡元件相對之基材側上塗布表面漫射器來達成。此基材亦可包括體漫射性質。在圖6(a)中,使用阻障元件方法將日光
重導向基材接合至一第二基材。此基材可具有經塗布於相對面上之窗戶膜黏著劑,以便附接至玻璃(glazing)。
在某些實施例中,本揭露關於一種包含一物件的膜,其中該物件包含:一日光重導向層,其包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該日光重導向層於該日光重導向層之第一主要表面上包含界定一日光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;一或多個阻障元件(barrier elements);其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該日光重導向面積之90%;一黏著劑層;其中該黏著劑層包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有一第一區域及一第二區域;其中該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與一或多個阻障元件接觸;其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;一與該日光重導向層之該第二主要表面相鄰之漫射器;一與該黏著劑層緊鄰之第一基材;一與該第一基材緊鄰之窗戶膜黏著劑層;其中該物件允許可見光透射;
其中該阻障元件包含具有自1.5Gpa至4.4Gpa、或替代地自2Gpa至4.4Gpa、或替代地自2.3Gpa至4.3Gpa、或替代地自2.5Gpa至3.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質,且其中該膜可選地進一步包含與該窗戶膜黏著劑層緊鄰之一襯墊。
在圖6(b)中,消除第二基材,並且使用接合黏著劑將阻障元件層壓至微結構化稜鏡元件,且將總成附接至玻璃(glazing)。此組態潛在地是較簡單、成本較低、且較薄的構造。
在某些實施例中,本揭露關於一種包含一物件的膜,其中該物件包含:一日光重導向層,其包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該日光重導向層於該日光重導向層之第一主要表面上包含界定一日光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;一或多個阻障元件(barrier elements);其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該日光重導向面積之90%;一黏著劑層;其中該黏著劑層包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有一第一區域及一第二區域;其中該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與一或多個阻障元件接觸;
其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;一與該日光重導向層之該第二主要表面相鄰之漫射器;其中該物件允許可見光透射;其中該阻障元件包含具有自1.5Gpa至4.4Gpa、或替代地自2Gpa至4.4Gpa、或替代地自2.3Gpa至4.3Gpa、或替代地自2.5Gpa至3.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質,且其中該膜可選地進一步包含與該黏著劑層緊鄰之一襯墊。
在一些實施例中,本揭露關於一種包含如上所述之膜中任一者的窗戶。
在某些實施例中,如在上述面向房間及面向太陽之構造中,漫射可併入基材及/或黏著劑中。漫射器可為表面、體、或嵌入式漫射器。
在一些實施例中,窗戶膜黏著劑使可見光漫射。如上所述,漫射可藉由建立表面漫射器(surface diffuser)、體漫射器(bulk diffuser)、及嵌入式漫射器來實現。
在其他實施例中,諸如該等涉及DRF者,將日光重導向構造之邊緣密封對防止污染物(如水汽及污物)之入侵是有用的。在彼等實施例中,用以密封邊緣之至少一部分的一種選擇方案是將黏著劑層填充到至少兩個緊鄰的微結構化稜鏡元件之間的空間。在其他實施例中,若黏著劑在邊緣附近填充微結構化稜鏡元件之間的空間,整個邊緣可以此方式密封。
在一些實施例中,構造具有矩形或正方形形狀,並且一或多側(多至所有四個側)之邊緣係經密封。在某些實施例中,密封可藉由以下方法來發生:藉由使用密封劑、藉由如上所述之黏著劑層、藉由使用邊緣密封膠帶、或藉由使用壓力、溫度或兩者之某種組合,包括使用熱刀。
在其他實施例中,構造之形狀是圓形或橢圓體形狀,並且構造之邊緣經整個環繞密封(sealed all around)。如上所述,密封可藉由以下方法來發生:藉由使用密封劑、藉由如上所述之黏著劑層、藉由使用邊緣密封膠帶、或藉由使用壓力、溫度或兩者之某種組合,包括使用熱刀。
在其他實施例中,日光重導向構造可具有:(a)一可看穿區域,其中黏著劑層填充相鄰微結構化稜鏡元件之間的空間,以使得沒有日光重導向發生,並且光在沒有顯著折射的情況下穿過該構造,及(b)如以上揭示之實施例中所描述之一日光重導向區域(亦即,具有藉由黏著劑層包圍之阻障元件,該黏著劑層將日光重導向層接合至一第二層或基材)。圖8A展示此實施例之實例。在該等實施例中,活性日光重導向區域(active daylight redirecting region)內之阻障元件可選地可係漫射性的,例如藉由包含一漫射劑或一表面漫射器。
在又其他實施例中,如前述段落所描述之構造可在原本係一可看穿區域上具有一漫射器(體(bulk)、表面、或嵌入式)。
a)樣本製備:提供光導向物件之樣本,其中該光導向物件包含一具有一第一側(亦即前側)及一相對第二側(亦即背側)之結構化層、一可選的與該結構化層之第一側相鄰的頂部層、及一與該結構化層之第二側相鄰之黏著劑密封層。黏著劑密封層進一步包括一黏著劑層及設置於其上之阻障元件。阻障元件包含一經交聯之聚合基質。樣本經過以下方式製備以用於測試:首先將結構化層及頂部膜與黏著劑密封層分開,其係藉由將黏著膠帶附接於黏著劑密封層、將該構造浸入液態氮、並將該構造拉開。如此,黏著劑密封層與結構化表面及頂部膜分開,且暴露先前與結構化表面相鄰之阻障元件。然後,阻障元件經環氧樹脂黏著劑(可以商標名稱Struers SpeciFix Resin購得,其係與固化劑Struers SpeciFix-20以7:1重量比例混合)包埋、經過24小時固化,隨後使用LEICA EM UC6(購自Leica Mycrosystems of Illinois,USA)在-20℃之溫度下進行冷凍切片。所得到的多層構造包含黏著膠帶/黏著劑層/阻障元件/環氧樹脂層。接著,多層構造經切片而暴露其橫剖面。
b)彈性模數測量:阻障元件之彈性模數係使用奈米壓痕加以測量。使用耦接至DCM II傳感器(購自Keysight Technologies,Santa Rosa,CA)之G200型奈米壓痕機(購自Keysight
technologies)及Berkovich鑽石尖端(可購自Microstar Technologies,Huntsville,TX)。每次測試前在熔融矽石標準物上進行壓頭校準,以驗證尖端面積函數的完整性。所有測試皆以使得近接速度在40nm/s時,表面接觸標準大於50N/m之方式進行。在使用0.05s-1之恒定應變率(constant strain rate)與300nm之命令深度(command depth)接觸之後,獲得負載、位移、及簡諧接觸勁度(harmonic contact stiffness)。最大漂移設定點係設定成0.5nm/s。模數與硬度係於30nm至200nm之深度測定。使用方程式(1)及(2)獲得彈性模數,
接觸勁度S係利用其中將簡諧波疊加至驅動壓頭動作之DC信號的技術來測量,以使得接觸勁度在使用75Hz之簡諧頻率及1奈米振幅的負載期間連續測量。鑽石之彈性模數與帕松比的值分別為1141GPa與0.07。
硬度是以最大負載(Pmax)除以接觸面積(A)之比率判定。接觸面積係經由校準測試測定,其中發現接觸面積(尖端面積函數)係依據穿透深度而變動。
如美國專利第8,371,703號(Smith等人)大致所述製備光導向物件,其包含一結構化層,該結構化層包括多個微結構化元件,該案之揭露係全文以引用方式併入本文中。藉由以下方式製備母版工具:使用高精準度鑽石工具(諸如「K&Y Diamond」,由Mooers of New York,U.S.A製造銷售)在可機械加工之金屬上切割三條溝槽以形成微稜柱。該工具包含4.0密耳之一級溝槽間距、及具有58度底角之等腰基底三角形。
從溝槽形成機械移除該母版工具。如美國專利第4,478,769號(Pricone)及第5,156,863號(Pricone)大致所述,藉由在胺基磺酸鎳浴中對母版進行鎳電鑄,以自該母版製造一第一代負型工具(negative tooling),兩案全文皆以引用方式併入本文中。如美國專利第7,410,604號(Erickson)大致所述,含有微立方體稜柱凹部之多個第二代負型工具隨後轉變成一環形帶(endless belt),該環形帶之順幅(downweb)方向長度係20呎(6.1m),橫幅(crossweb)方向長度係3呎(0.92m),該案之揭露全文以引用方式併入本文中。
聚碳酸酯樹脂(諸如可以商標名稱「MAKROLON 2407」自Mobay Corporation,Pennsylvania,U.S.A.購得者)係在550℉(287.8℃)之溫度下澆注於經加熱至420℉(215.6℃)之環形帶上。裝填微立方體凹部的同時,額外的聚碳酸酯係在環形帶之上沉積成一連續地層,其厚度大約102微米(0.004吋)。然後,以室溫空氣讓聚碳
酸酯冷卻,允許材料固化,並產生一微結構化層。隨後自該帶移除微結構化層。
輻射可聚合之壓敏性黏著劑(PSA)係如美國專利第5,804,610號(Hamer)所述製備,該案以引用方式併入本文中。PSA組成物係藉由以下方式製造:混合95重量份之丙烯酸異辛酯(IOA)、5重量份之丙烯酸(AA)、0.1重量份之IRGACURE 651、0.02重量份之硫代乙酸異辛酯(IOTG)、及0.4重量份之IRGANOX 1076。PSA組成物經放置於由0.0635mm厚度的乙烯乙酸乙烯酯共聚物膜(可以商標名稱「VA-24」購自Pliant Corporation,Dallas,TX)製成之包裝中,該等包裝之尺寸大約10公分×5公分且經過熱密封。然後,PSA組成物經聚合。聚合之後,PSA組成物在雙螺桿擠壓機中與50wt%之FORAL 85膠黏劑及18wt%之TiO2/EVA顏料之混合物化合,且澆注於一經聚矽氧塗佈之離型襯墊上成為一膜,其厚度係每4in×6in樣本約15喱(grain),如美國專利第5,804,610號大致所述。然後,PSA膜經受一輻射交聯步驟。
阻障組成物係藉由混合下表1所列成分(依所提供之順序)製備。在室溫下使用磁性板與攪拌子進行混合長達12小時以確保適當均質化。在一些實施例中,混合物經加熱至約60℃之溫度以確保適當均質化。各成分之量係以基於組成物總重量之重量百分比表示(wt%)。各阻障組成物之平均官能性係計算為組成物中各成分之加權平均官能性。彈性模數係根據上述程序計算。官能性與彈性模數亦報告於表1中,其中如本文所使用之N/M意指未經測量。
比較例A及實例1至6之阻障元件係藉由選擇性地分別施加阻障組成物A及阻障組成物1至6至PSA膜上來製備。使用包含以0.067 Cyrel DPR製得之印刷板(可購自SGS Corporation)的快乾印刷機(flexographic printer),以20fpm之印刷速度來印刷阻障元件。該板經過設計以印刷呈網格圖案配置的正方形,其中各正方形係400×400微米。間距(各相鄰正方形中央之間的距離)係730微米。各正方形之間的距離(寬度)係330微米。理論面積覆蓋度(%面積)經計算約為(400/(400+330))^2=30%。隨後使用UV H燈泡固化阻障元件。
比較例A及實例1至6之光導向物件係藉由將經印刷之PSA膜層壓至如上述製備之微結構化層之結構化側來製備。
使用逆反射儀(retroreflectometer)(RetroSign GR3型,可購自Delta Danish Electronics,Light & Acoustics,Denmark),以0.2、0.5、及1.0度之觀測角、-4度之進入角、及0度之定向,測量逆反射性(RA)。結果以四個個別讀數之平均(單位為cd/lux.m2)報告於下表2中。
光導向物件係使用在室溫(25℃)下或經加熱至約49℃(120℉)之溫度下之平壓機經受額外壓力,其採用約5000lbs(2268kg)或約15000lbs(6804kg)之壓力、約1-3/8in×1-7/8in或約2.6in2(約17cm2)之壓縮面積(compression area)、及15sec之停留時間(dwell time)。在0.2觀測角下之初始回反射性(R1)、在0.2觀測角下之最終反射性(經平壓機處理之後)(R2)、及保留率(Rt)((R2/R1)*100)係經測量及/或計算。使用加熱至25℃的平壓機所獲得的結果係報告於下表3中。使用加熱至約49℃的平壓機所獲得結果係報告於下表4中。
發現實例3、4、及5之阻障元件相較於其他阻障元件,具有經改善之黏著劑密封層對結構化層之黏著性。
如比較例A及實例1至6所述,製備實例7至10之光導向物件,但有下列例外:(i)使用不同PSA黏著劑;(ii)使用不同印刷圖案;及(iii)使用不同阻障組成物。此等差異進一步於下說明。
用於實例7至10中的PSA組成物係溶液聚合之壓敏性黏著劑聚合物,其藉由以下方式製備:將約90份丙烯酸異辛酯單體及10份丙烯酸單體加入至約80份溶劑混合物,該溶劑混合物包含65%庚烷及35%丙酮。將自由基起始劑(VAZO 64)以單體混合物之百分比計約0.08%之含量添加,且在約140℃下反應約24小時。所得到的聚合物溶液經冷卻至約室溫,且以包含65%庚烷及35%丙酮之溶劑混合物稀釋至約40百分比固體。約8份色精(包含約58份二氧化鈦及42份「G7758-MS-16-60」)經加入至約100份基於溶劑之聚合物溶液。約8份雙醯胺交聯劑經加入至約100份聚合物溶液,該混合物經充分攪拌約15分鐘。使用安裝有一平滑棒的一輥塗機,將混合物塗佈於一經聚矽氧塗佈之紙襯墊上,其係經調整以達到每4in×6in(10.2cm×15.2cm)約15喱(grain)之乾燥塗層重量。浸潤的黏著劑使用多區烘箱烘乾,其中線速約60fpm(18.3m/min),且溫度開始於230℉(110℃)並結束於270℉(132℃)以在經聚矽氧塗佈之紙襯墊上形成黏著劑膜。
印刷圖案經過設計以印刷呈網格圖案配置的正方形,其中各正方形係420×420微米。間距(各相鄰正方形中央之間的距離)係600微米。各正方形之間的距離(寬度)係180微米。理論面積覆蓋度(%面積)經計算約為(420/(420+180))^2=49%。
阻障組成物7至10係分別用於製備實例7至10。阻障組成物藉由使用下表5所展示之成分製備,其中各成分之量係表示為
基於組成物之總重量之重量百分比(wt%)。亦報告各組成物之官能性、硬度、及模數,其中N/M意指未經測量。
光導向物件經受如上所述之額外壓力,惟平壓機係經加熱至約110℉(43℃)之溫度。在0.2觀測角下之初始回反射性(R1)、在0.2觀測角下之最終反射性(經平壓機處理之後)(R2)、及保留率(Rt)((R2/R1)*100)係經測量及計算。結果報告於下表6。
這些實例僅用於闡釋之目的,並非意圖限制隨附申請專利範圍之範疇。實例及說明書其餘部分中之所有份數、百分比、比率等皆依重量計,除非另有說明。所使用的溶劑和其他試劑係獲自Sigma-Aldrich Chemical Company,Milwaukee,WI,除非另行說明。
阻障元件之彈性模數係使用奈米壓痕加以測量。使用耦接至DCM II傳感器(Keysight Technologies,Santa Rosa,CA)之G200
型奈米壓痕機及Berkovich鑽石尖端(Microstar Technologies,Huntsville,TX)。每次測試前在熔融矽石標準物上進行壓頭校準,以驗證尖端面積函數的完整性。所有測試皆以使得近接速度在40nm/s時,表面接觸標準大於50N/m之方式進行。在使用0.05s-1之恒定應變率(constant strain rate)與300nm之命令深度(command depth)接觸之後,獲得負載、位移、及簡諧接觸勁度(harmonic contact stiffness)。最大漂移設定點係設定成0.5nm/s。模數與硬度係於30nm至200nm之深度測定。使用方程式(1)及(2)獲得彈性模數,
接觸勁度S係利用其中將簡諧波疊加至驅動壓頭動作之DC信號的技術來測量,以使得接觸勁度在使用75Hz之簡諧頻率及1
奈米振幅的負載期間連續測量。鑽石之彈性模數與帕松比的值分別為1141GPa與0.07。
硬度是以最大負載(Pmax)除以接觸面積(A)判定。接觸面積係經由校準測試測定,其中發現接觸面積(尖端面積函數)係依據穿透深度而變動。
用於產生阻障元件之可固化組成物(通常稱為油墨)係藉由以表2所提供之重量比例組合材料直到均勻摻合來調製。摻合通常在室溫下進行,但是若有需要可將配方在高至60℃之溫度下加熱以取得均勻混合物。
阻障元件係藉由將流體油墨施加至黏著劑片材之表面上且以UV輻射將油墨固化來形成。
黏著劑片材係藉由溶液塗佈RD 2738黏著劑(含有0.1%之雙醯胺交聯劑)至T50聚矽氧離型襯墊上以提供3密耳厚度之乾燥膜來產生。
使用裝有每平方英吋65億立方微米(6.5bcm)、8bcm、或10bcm之網紋輥(anilox roll)之Flexiproof 100測試印刷機(RK PrintCoat Instruments Ltd.,Royston,Hertfordshire,UK),將阻障元件之測試樣本印刷至黏著劑片材上。印刷係使用每分鐘15公尺之印刷速度及隨機多邊形印模(stamp)(間距為1237微米,及阻障元件之間的間隙為70微米)進行,產生89%之面積覆蓋度。油墨係根據表2之配方以100%固體印刷。具有H燈泡的Fusion UV Light Hammer UV固化系統係用於固化經印刷的油墨(Heraeus Noblelight America LLC,Gaithersburg,MD)。樣本係以每分鐘30呎之線速於氮氣氛下使用100% UV功率固化。
經印刷、固化之阻障元件接著以放大倍率檢視,以評估阻障元件是否相互有區別且單離(distinct and isolated)或在固化之前已
連在一起。結果分別以「明確界定」或「合併」報告於表3中。具有至少500厘泊之黏度的油墨提供明確界定的阻障元件。
已部分合併之阻障元件係在圖9中展示。在圖9中,阻障元件之間的間隙呈現線性結構,該等結構粗略地界定阻障元件之六角形狀。可觀察到,一些間隙係不完全,而其他間隙完全消失。相比之下,圖10展示間隙呈連續性的阻障元件,且阻障元件因此係經明確界定。
為了研究油墨組成物及網紋輥體積之影響,使用上述製程以表4所提供之組合將阻障元件印刷於黏著劑條帶(strip)上。表4亦提供各油墨之平均丙烯酸酯官能性(f),且進一步提供經固化之阻障元
件之彈性模數(如由奈米壓痕測試方法提供)、厚度、及剛性。阻障元件組成物之剛性(D)可使用板方程式(plate equation)判定:
E係拉伸或楊氏模數。
t係厚度,n係帕松比(0.3至0.4)。
一系列材料之楊氏儲存模數(Young’s storage modulus)係利用阻障元件材料之澆注且固化之膜進行動態機械性分析來判定。
日光重導向膜(DRF)係根據表5中的條件將塗佈有經固化之阻障元件之黏著劑層層壓至一包含微結構之膜來製造。該等膜經在層壓體中定向,使得阻障元件相鄰於微結構。阻障元件係使用表4之阻障元件組成物所指定的油墨與網紋輥,如上所述經印刷至黏著劑上且經固化。使用於2014年10月20日提出申請之美國專利申請案第
62/066,302號(標題是「Sun-Facing Light Redirecting Films with Reduced Glare」)所提供之方法製造微結構化膜,該案全文以引用方式併入本文中。經施加至微結構化膜之特定微結構係本專利申請案之實例2中所提供者。
使用顯微鏡檢視經層壓之DRF,以評估阻障元件失效之程度。就DRF而言,結構化層會將光導引離開阻障元件區域中的視野。如此使得當結構化層因阻障元件之作用而與黏著劑分開時,該面積呈現黑色或灰色。反之,在阻障元件之間的間隙中,光不會經過重導向,因此該等間隙呈現相對明亮。當阻障元件受損時,不論是因相鄰微結構元件之部分穿透或突破,光將會經過不完全重導向,產生明亮區域。圖11展示具有災難性阻障元件失效之DRF,該失效在個別阻障元件內呈現細垂直線。
圖12展示一DRF層壓體之橫剖面圖,該層壓體係使用比較例(C.E.)之油墨製作,其中黏著劑已流過阻障元件的缺口且填充相
鄰微結構之間的間隙。由於DRF層壓體的光重導向能力有賴於維持微結構上方的空氣間隙,此黏著劑入侵導致失效。
圖13展示DRF層壓體實例36的顯微照片,其展現強健的DRF構造。個別阻障元件係有區別、具有均勻的光學性質、且未顯示失效跡象。
以下非限制性實施例係經提供作為本揭露之物件的額外實例。
1.一種光導向物件,其包含:一包含相對一主要表面的多個微結構化元件之結構化層;一具有一第一區域及一第二區域之黏著劑密封層,其中該第二區域與該結構化層接觸;及一在該第一區域之阻障元件;其中該具有該阻障元件之第一區域與第二區域具有足夠不同的性質,以在該黏著劑密封層與該結構化層之間形成一低折射率層;其中該阻障元件包含具有大於1.5Gpa且小於4.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。
2.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該阻障元件包含具有大於1.6微米之厚度的經交聯之聚合基質。
3.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該阻障元件包含具有大於1.75微米之厚度的經交聯之聚合基質。
4.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該阻障元件包含具有大於3.0微米之厚度的經交聯之聚合基質。
5.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該阻障元件包含經交聯之丙烯酸酯聚合基質。
6.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該經交聯之丙烯酸酯聚合基質係胺甲酸酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、或聚酯丙烯酸酯中之一者。
7.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有大於100cPS且小於2000cPS之黏度。
8.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;稀釋劑;光起始劑;其中該反應產物混合物具有大於300cPS且小於1500cPS之黏度。
9.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;稀釋劑;
光起始劑;其中該反應產物混合物具有大於400cPS且小於1000cPS之黏度。
10.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該等微結構化元件包含稜鏡。
11.如前述實施例中任一項之光導向物件,其係一逆反射物件,且該等微結構化元件包含立方角。
12.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該黏著劑密封層包含壓敏性黏著劑。
13.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該黏著劑密封層包含結構性黏著劑。
14.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該結構性黏著劑係熱熔性黏著劑。
15.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該壓敏性黏著劑層與該結構化層之該等微結構化元件緊密接觸。
16.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該黏著劑密封層包含結構化黏著劑,該結構化黏著劑具有形成一井之腳及一底部。
17.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該結構化黏著劑之該等腳與該結構化層之該等微結構化元件緊密接觸,且該等阻障元件係在該井中。
18.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該黏著劑密封層係透明。
19.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該黏著劑密封層係不透明。
20.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該低折射率層包括空氣或低折射率材料之至少一者。
21.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該阻障元件包括樹脂、油墨、染料、顏料、無機材料、及聚合物之至少一者。
22.如前述實施例中任一項之光導向物件,其進一步包含形成一圖案之複數個第二區域。
23.如前述實施例中任一項之光導向物件,其進一步包含形成一圖案之複數個第一區域。
24.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該圖案係不規則圖案、規則圖案、網格、文字、圖像、影像、線條、及形成單元之相交區之一者。
25.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該第一區域係經該第二區域圍繞。
26.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該阻障元件具有足夠結構完整性,以實質上防止該壓敏性黏著劑流入該低折射率層。
27.如前述實施例中任一項之光導向物件,其進一步包含形成一圖案之複數個第一區域,該等第一區域各具有一阻障元件。
28.如前述實施例中任一項之光導向物件,其進一步包含形成一圖案之複數個第二區域。
29.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中在該第一區域之該結構化表面係光學活性。
30.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中至少約30%之該結構化表面係光學活性。
31.如請求項1之光導向物件,其中在該第二區域之該結構化表面係光學非活性。
32.如前述實施例中任一項之光導向物件,其中該低折射率層係經該阻障元件封裝。
33.如前述實施例中任一項之光導向物件,其包括多個光學活性面積及多個光學非活性面積,且至少一些該等光學非活性面積與光學活性面積形成一圖案。
34.一種形成一光導向物件之方法,其包含:提供一包含相對一主要表面的多個微結構化元件之結構化層;及施加複數個阻障元件至一黏著劑密封層,該等阻障元件在該密封層上形成第一區域;交聯該等阻障元件,使得該等阻障元件具有大於1.5Gpa且小於4.4Gpa之彈性模數;施加該黏著劑密封層至該結構化層,以在該黏著劑密封層之該等第一區域與該結構化層之間形成一低折射率層。
35.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中多個阻障產生一離散第一區域。
36.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該黏著劑密封層包含一壓敏性黏著劑層。
37.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該黏著劑密封層包含一結構化黏著劑層。
38.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該黏著劑密封層之一第二主要表面係相鄰於一襯墊。
1.一種物件,其包含:一光重導向層,其包含一第一主要表面及一第二主要表面;一或多個阻障元件(barrier elements);一黏著劑層;其中該光重導向層於該光重導向層之第一主要表面上包含界定一光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;其中該黏著劑層包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有一第一區域及一第二區域;其中該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與一或多個阻障元件接觸;
其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;其中該一或多個阻障元件包含具有自1.5Gpa至4.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質,且其中該物件允許可見光透射。
2.一種物件,其包含:一光重導向層,其包含一第一主要表面及一第二主要表面;一或多個阻障元件(barrier elements);一黏著劑層;其中該光重導向層於該光重導向層之第一主要表面上包含界定一光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之60%;其中該黏著劑層包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有一第一區域及一第二區域;其中該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與一或多個阻障元件接觸;其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;其中該一或多個阻障元件包含具有自1.5Gpa至4.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質,且
其中該物件允許可見光透射。
3.一種物件,其包含:一光重導向層,其包含一第一主要表面及一第二主要表面;一或多個阻障元件(barrier elements);一黏著劑層;其中該光重導向層於該光重導向層之第一主要表面上包含界定一光重導向面積之一或多個微結構化元件;其中該黏著劑層包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有一第一區域及一第二區域;其中該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與一或多個阻障元件接觸;其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化元件接觸;其中該一或多個阻障元件包含具有自1.5Gpa至4.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質,其中該微結構化元件具逆反射性,且其中該物件不使可見光透射。
4.如前述實施例中任一項之物件,其中該一或多個阻障元件包含具有自2Gpa至4.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。
5.如前述實施例中任一項之物件,其中該一或多個阻障元件包含具有自2.3Gpa至4.3Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。
6.如前述實施例中任一項之物件,其中該一或多個阻障元件包含具有自2.5Gpa至3.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。
7.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有1.6微米或更大之厚度的經交聯之聚合基質。
8.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有1.75微米或更大之厚度的經交聯之聚合基質。
9.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有2微米或更大之厚度的經交聯之聚合基質。
10.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有3微米或更大之厚度的經交聯之聚合基質。
11.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有5微米或更大之厚度的經交聯之聚合基質。
12.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有7微米或更大之厚度的經交聯之聚合基質。
13.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有8微米或更大之厚度的經交聯之聚合基質。
14.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有10微米或更大之厚度的經交聯之聚合基質。
15.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.6微米至10微米之厚度的經交聯之聚合基質。
16.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.6微米至8微米之厚度的經交聯之聚合基質。
17.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.6微米至7微米之厚度的經交聯之聚合基質。
18.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.6微米至5微米之厚度的經交聯之聚合基質。
19.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.6微米至3微米之厚度的經交聯之聚合基質。
20.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.6微米至2微米之厚度的經交聯之聚合基質。
21.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.75微米至10微米之厚度的經交聯之聚合基質。
22.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.75微米至8微米之厚度的經交聯之聚合基質。
23.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.75微米至7微米之厚度的經交聯之聚合基質。
24.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.75微米至5微米之厚度的經交聯之聚合基質。
25.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.75微米至3微米之厚度的經交聯之聚合基質。
26.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.75微米至2微米之厚度的經交聯之聚合基質。
27.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自2微米至10微米之厚度的經交聯之聚合基質。
28.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自2微米至8微米之厚度的經交聯之聚合基質。
29.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自2微米至7微米之厚度的經交聯之聚合基質。
30.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自2微米至5微米之厚度的經交聯之聚合基質。
31.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自2微米至3微米之厚度的經交聯之聚合基質。
32.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自3微米至10微米之厚度的經交聯之聚合基質。
33.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自3微米至8微米之厚度的經交聯之聚合基質。
34.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自3微米至7微米之厚度的經交聯之聚合基質。
35.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自3微米至5微米之厚度的經交聯之聚合基質。
36.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含經交聯之丙烯酸酯聚合基質。
37.如前述實施例中任一項之物件,其中該經交聯之丙烯酸酯聚合基質係胺甲酸酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、或聚酯丙烯酸酯中之一者。
38.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自100cPS至2500cPS之黏度。
39.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自100cPS至2000cPS之黏度。
40.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自100cPS至1500cPS之黏度。
41.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自100cPS至1000cPS之黏度。
42.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:
具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自300cPS至2500cPS之黏度。
43.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自300cPS至2000cPS之黏度。
44.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自300cPS至1500cPS之黏度。
45.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自300cPS至1000cPS之黏度。
46.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;
其中該反應產物混合物具有自400cPS至2500cPS之黏度。
47.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包
含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自400cPS至2000cPS之黏度。
48.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自400cPS至1500cPS之黏度。
49.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自400cPS至1000cPS之黏度。
50.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自500cPS至2500cPS之黏度。
51.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自500cPS至2000cPS之黏度。
52.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自500cPS至1500cPS之黏度。
53.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自500cPS至1000cPS之黏度。
54.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自800cPS至1500cPS之黏度。
55.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產物:
具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自900cPS至1300cPS之黏度。
56.如前述實施例中任一項之物件,其中該等微結構化元件包含稜鏡。
57.如前述實施例中任一項之物件,其係一逆反射物件,且該等微結構化元件包含立方角。
58.如前述實施例中任一項之物件,其中該黏著劑層包含壓敏性黏著劑。
59.如前述實施例中任一項之光重導向物件,其中該黏著劑層包含結構性黏著劑。
60.如前述實施例中任一項之光重導向物件,其中該結構性黏著劑係熱熔性黏著劑。
61.如前述實施例中任一項之物件,其中該黏著劑密封層包含結構化黏著劑,該結構化黏著劑具有形成一井之腳及一底部。
62.如前述實施例中任一項之物件,其中該結構化黏著劑之該等腳與該結構化層之該等微結構化元件接觸,且該等阻障元件係在該井中。
63.如前述實施例中任一項之物件,其中該黏著劑密封層係透明。
64.如前述實施例中任一項之物件,其中該黏著劑密封層係不透明。
65.如前述實施例中任一項之物件,其進一步包含形成一圖案之複數個第二區域。
66.如前述實施例中任一項之物件,其進一步包含形成一圖案之複數個第一區域。
67.如前述實施例中任一項之物件,其中該圖案係不規則圖案、規則圖案、網格、文字、圖像、影像、線條、及形成單元之相交區之一者。
68.如前述實施例中任一項之物件,其中該第一區域係經該第二區域圍繞。
69.如前述實施例中任一項之物件,其中該阻障元件具有足夠結構完整性,以實質上防止該壓敏性黏著劑流入該低折射率區域。
70.如前述實施例中任一項之物件,其進一步包含形成一圖案之複數個第一區域,該等第一區域各具有一阻障元件。
71.如前述實施例中任一項之物件,其進一步包含形成一圖案之複數個第二區域。
72.如前述實施例中任一項之物件,其中在該第一區域之該結構化表面係光學活性。
73.如前述實施例中任一項之物件,其中至少約30%之該結構化表面係光學活性。
74.如實施例1之物件,其中在該第二區域之該結構化表面係光學非活性。
75.如前述實施例中任一項之物件,其中該低折射率區域係相鄰於該阻障元件。
76.如前述實施例中任一項之物件,其包括多個光學活性面積及多個光學非活性面積,且至少一些該等光學非活性面積與光學活性面積形成一圖案。
77.一種形成一物件之方法,其包含:提供一包含相對一主要表面的多個微結構化元件之結構化層;且施加複數個阻障元件至一黏著劑層,該等阻障元件在該黏著劑層上形成第一區域;交聯該等阻障元件,使得該等阻障元件具有自1.5Gpa至4.4Gpa之彈性模數;施加該黏著劑層至該結構化層,以在該黏著劑密封層之該第一區域與該結構化層之間界定一低折射率區域。
78.如關於形成一物件之方法的前述實施例中任一項之方法,其中該一或多個阻障元件包含具有自2Gpa至4.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。
79.如關於形成一物件之方法的前述實施例中任一項之方法,其中該一或多個阻障元件包含具有自2.3Gpa至4.3Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。
80.如關於形成一物件之方法的前述實施例中任一項之方法,其中該一或多個阻障元件包含具有自2.5Gpa至3.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。
81.如關於形成一物件之方法的前述實施例之方法,其中多個阻障產生一離散第一區域。
82.如關於形成一物件之方法的前述實施例之方法,其中該黏著劑密封層包含一壓敏性黏著劑層。
83.如關於形成一物件之方法的前述實施例之方法,其中該黏著劑密封層包含一結構化黏著劑層。
84.如關於形成一物件之方法的前述實施例之方法,其中該黏著劑密封層之一第二主要表面係相鄰於一襯墊。
85.如前述實施例中任一項之物件,其中該光重導向層包含一光重導向基材,並且其中該一或多個微結構化稜鏡元件係在該光重導向基材上。
86.如前述實施例中任一項之物件,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之65%。
87.如前述實施例中任一項之物件,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之70%。
88.如前述實施例中任一項之物件,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之80%。
89.如前述實施例中任一項之物件,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之90%。
90.如前述實施例中任一項之物件,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之95%。
91.如前述實施例中任一項之物件,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之98%。
92.如前述實施例中任一項之物件,其中一阻障元件使可見光漫射。
93.如前述實施例中任一項之物件,其中一阻障元件包含漫射劑。
94.如前述實施例中任一項之物件,其中一阻障元件包含作為漫射劑之顆粒。
95.如前述實施例中任一項之物件,其中該黏著劑層包含漫射劑。
96.如前述實施例中任一項之物件,其中該黏著劑層包含作為漫射劑之顆粒。
97.如前述實施例中任一項之物件,其中該窗戶膜黏著劑層包含漫射劑。
98.如前述實施例中任一項之物件,其中該窗戶膜黏著劑層包含作為漫射劑之顆粒。
99.如前述實施例中任一項之物件,其中一阻障元件之表面粗糙度提供可見光漫射性質至該阻障元件。
100.如前述實施例中任一項之物件,其中一阻障元件包含一或多種光穩定劑。
101.如前述實施例中任一項之物件,其中該等阻障元件之材料係已使用UV輻射或熱來固化。
102.如前述實施例中任一項之物件,其中該等阻障元件以一圖案來佈置,該圖案選自一重複1維圖案、一重複2維圖案及一呈隨機外觀之1或2維圖案。
103.如前述實施例中任一項之物件,其中阻障元件之間的中心到中心距離界定間距;並且其中該物件中之平均間距係自0.035毫米至100毫米。
104.如前述實施例中任一項之物件,其中阻障元件之間的中心到中心距離界定間距;並且其中該物件中之平均間距係自0.1毫米至10毫米。
105.如前述實施例中任一項之物件,其中阻障元件之間的中心到中心距離界定間距;並且其中該物件中之平均間距係自0.5毫米至5毫米。
106.如前述實施例中任一項之物件,其中阻障元件之間的中心到中心距離界定間距;並且其中該物件中之平均間距係自0.75毫米至3毫米。
107.如前述實施例中任一項之物件,其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域之一通道之寬度界定一間隙;並且其中該物件中之平均間隙是自0.01毫米至40毫米。
108.如前述實施例中任一項之物件,其中該黏著劑層中之黏著劑選自壓敏性黏著劑、熱固性黏著劑、熱熔性黏著劑、及UV可固化黏著劑。
109.如前述實施例中任一項之物件,其中該黏著劑層中之黏著劑係壓敏性黏著劑。
110.如前述實施例中任一項之物件,其中該黏著劑層包含一或多種UV穩定劑。
111.如前述實施例中任一項之物件,其中該等微結構化稜鏡元件之材料之折射率匹配該黏著劑層之折射率。
112.如前述實施例中任一項之物件,其進一步包含與該黏著劑層之該第二主要表面相鄰之一第一基材。
113.如前述實施例中任一項之物件,其中該第一基材與該光重導向層之間之接合的剝離強度是25g/in至2,000g/in。
114.如前述實施例中任一項之物件,其中該第一基材與該光重導向層之間之接合的剝離強度大於300g/in。
115.如前述實施例中任一項之物件,其中該第一基材與該光重導向層之間之接合的剝離強度大於400g/in。
116.如前述實施例中任一項之物件,其中該第一基材與該光重導向層之間之接合的剝離強度大於500g/in。
117.如前述實施例中任一項之物件,其中該黏著劑層之該第一主要表面之該第二區域填充至少兩個緊鄰微結構化稜鏡元件之間的空間。
118.如前述實施例中任一項之物件,其中該物件具有一矩形或正方形形狀,並且所有四個側之邊緣經密封。
119.如前述實施例中任一項之物件,其中該物件具有一矩形或正方形形狀,並且至少一個側之邊緣藉由該黏著劑層密封。
120.如前述實施例中任一項之物件,其中該物件具有一矩形或正方形形狀,並且至少一個側之邊緣以密封劑密封。
121.如前述實施例中任一項之物件,其中該物件具有一矩形或正方形形狀,並且至少一個側之邊緣以一邊緣密封膠帶密封。
122.如前述實施例中任一項之物件,其中該物件具有一矩形或正方形形狀,並且至少一個側之邊緣使用壓力、溫度、或壓力與溫度兩者之組合來密封。
123.如前述實施例中任一項之物件,其中該物件具有一圓形或橢圓體形狀,並且該物件之邊緣經整個環繞密封(sealed all around)。
124.如前述實施例中任一項之物件,其中該物件具有一圓形或橢圓體形狀,並且該物件之邊緣之至少一部分藉由該黏著劑層密封。
125.如前述實施例中任一項之物件,其中該物件具有一圓形或橢圓體形狀,並且該物件之邊緣之至少一部分以密封劑密封。
126.如前述實施例中任一項之物件,其中該物件具有一圓形或橢圓體形狀,並且該物件之邊緣之至少一部分以一邊緣密封膠帶密封。
127.如前述實施例中任一項之物件,其中該物件具有一圓形或橢圓體形狀,並且該物件之邊緣之至少一部分使用壓力、溫度、或壓力與溫度兩者之組合來密封。
128.一種包含如前述實施例中任一項之一物件之膜,其中該物件進一步包含與該黏著劑層之該第二主要表面相鄰之一第二基材;其中該物件進一步包含與該光重導向層之該第二主要表面相鄰之一窗戶膜黏著劑層;且其中該物件可選地進一步包含與該窗戶膜黏著劑層相鄰之一襯墊。
129.如實施例10之膜,其進一步包含與該第二基材相鄰之一漫射器。
130.如實施例10之膜,其中該第二基材進一步包含一漫射器。
131.一種包含如關於一膜的前述實施例中任一項中所請求之一膜的窗戶,其中該窗戶進一步包含與該窗戶膜黏著劑層緊鄰之一玻璃(glazing)。
132.一種包含如關於一物件的前述實施例中任一項之一物件之膜,其中該物件進一步包含與該光重導向層之該第二主要表面相鄰之一第二基材;其中該物件可選地進一步包含與該黏著劑層相鄰之一襯墊。
133.如實施例132之膜,其進一步包含與該第二基材相鄰之一漫射器。
134.如實施例132之膜,其中該第二基材進一步包含一漫射器。
135.一種包含如實施例132至134中任一項中所請求之一膜的窗戶,其中該窗戶進一步包含與該黏著劑層緊鄰之一玻璃(glazing)。
136.一種包含如關於一物件的前述實施例中任一項之一物件之膜,其中該物件進一步包含:˙一與該光重導向層之該第二主要表面相鄰之第二基材;˙一與該黏著劑層緊鄰之第三基材;˙一與該第三基材緊鄰之窗戶膜黏著劑層;及˙可選地,與該窗戶膜黏著劑層相鄰的一襯墊。
137.如實施例136之膜,其進一步包含與該第二基材相鄰之一漫射器。
138.如實施例136之膜,其中該第二基材進一步包含一漫射器。
139.一種包含如實施例136至138中任一項中所請求之一膜的窗戶,其中該窗戶進一步包含與該窗戶膜黏著劑層緊鄰之一玻璃(glazing)。
140.如關於包含一漫射器之膜的前述實施例中任一項之膜,其中該漫射器選自體漫射器、表面漫射器、及嵌入式漫射器或其組合。
141.如關於包含一漫射器之窗戶的前述實施例中任一項之窗戶,其中該漫射器選自體漫射器、表面漫射器、及嵌入式漫射器或其組合。
142.一種包含一物件之膜,其中該物件包含:一光重導向層,其包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該光重導向層於該光重導向層之第一主要表面上包含界定一光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;一或多個阻障元件(barrier elements);其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之90%;一黏著劑層;其中該黏著劑層包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有一第一區域及一第二區域;其中該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與一或多個阻障元件接觸;其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;
一與該黏著劑層之該第二主要表面相鄰之第一基材;其中該第一基材包含一漫射器;及一與該光重導向層之該第二表面相鄰之窗戶膜黏著劑層;其中該物件允許可見光透射;其中該膜可選地進一步包含與該窗戶膜黏著劑層緊鄰之一襯墊。
143.一種包含一物件之膜,其中該物件包含:一光重導向層,其包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該光重導向層於該光重導向層之第一主要表面上包含界定一光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;一或多個阻障元件(barrier elements);其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之90%;一黏著劑層;其中該黏著劑層包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有一第一區域及一第二區域;其中該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與一或多個阻障元件接觸;其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;一與該光重導向層之該第二主要表面相鄰之漫射器;
一與該黏著劑層緊鄰之第一基材;一與該第一基材緊鄰之窗戶膜黏著劑層;其中該物件允許可見光透射;其中該膜可選地進一步包含與該窗戶膜黏著劑層緊鄰之一襯墊。
144.一種包含一物件之膜,其中該物件包含:一光重導向層,其包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該光重導向層於該光重導向層之第一主要表面上包含界定一光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;一或多個阻障元件(barrier elements);其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之90%;一黏著劑層;其中該黏著劑層包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有一第一區域及一第二區域;其中該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與一或多個阻障元件接觸;其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;一與該光重導向層之該第二主要表面相鄰之漫射器;其中該物件允許可見光透射;
其中該膜可選地進一步包含與該黏著劑層緊鄰之一襯墊。
145.一種物件,其包含:一光重導向層,其包含一第一主要表面及一第二主要表面;一或多個阻障元件(barrier elements);一黏著劑層;其中該光重導向層於該光重導向層之第一主要表面上包含界定一光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;其中界定為一光重導向區域的該物件之至少一部分中之該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之60%;其中該黏著劑層包含一第一主要表面及一第二主要表面;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有一第一區域及一第二區域;其中該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與一或多個阻障元件接觸;其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;其中該物件允許可見光透射。
146.如實施例145之物件,其中非該光重導向區域之部分的該光重導向面積之部分係足夠清透的,以允許一使用者看穿構造。
147.一種製造一物件之方法,其包含:
提供一第一基材,該第一基材具有一第一主要表面及與該第一主要表面相對之一第二主要表面;將一黏著劑層施加至該第一基材之該第一主要表面;其中該黏著劑層具有一第一主要表面及與該第一主要表面相對之一第二主要表面;並且其中該黏著劑層之該第二主要表面與該第一基材之該第一主要表面緊鄰;印刷一或多個阻障元件於該黏著劑層之該第一主要表面上;使該一或多個阻障元件定型;層壓一光重導向層於該黏著劑層之該第一主要表面上;其中該光重導向層於該光重導向層之第一主要表面上包含界定一光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之60%;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有一第一區域及一第二區域;其中該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與該一或多個阻障元件接觸;其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;其中該物件允許可見光透射。
148.如實施例13之方法,其中該一或多個阻障元件之印刷藉由直接或平版印刷且藉由選自以下之方法來發生:快乾印刷
(flexographic printing)、凹版印刷、網版印刷、活字印刷(letterpress printing)、微影印刷、噴墨印刷、數位控制噴霧(digitally controlled spraying)、熱印刷(thermal printing)、及其組合。
149.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中使該一或多個阻障元件定型係藉由選自UV輻射固化、電子束輻射固化、熱固化、化學固化、及冷卻之一方法來發生。
150.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該第一基材包含選自體漫射器、表面漫射器、及嵌入式漫射器或其組合之一漫射器。
151.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該光重導向層包含一光重導向基材,並且其中該一或多個微結構化稜鏡元件係在該光重導向基材上。
152.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之65%。
153.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之70%。
154.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之80%。
155.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之90%。
156.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之95%。
157.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之98%。
158.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中一阻障元件使可見光漫射。
159.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中一阻障元件包含漫射劑。
160.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中一阻障元件包含作為漫射劑之顆粒。
161.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該黏著劑層包含漫射劑。
162.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該黏著劑層包含作為漫射劑之顆粒。
163.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該窗戶膜黏著劑層包含漫射劑。
164.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該窗戶膜黏著劑層包含作為漫射劑之顆粒。
165.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中一阻障元件之表面粗糙度提供可見光漫射性質至該阻障元件。
166.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中一阻障元件包含一或多種光穩定劑。
167.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該等阻障元件之材料已使用UV輻射或熱固化。
168.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該等阻障元件以一圖案來佈置,該圖案選自一重複1維圖案、一重複2維圖案及一呈隨機外觀之1或2維圖案。
169.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中阻障元件之間的中心到中心距離界定間距;並且其中該物件中之平均間距在0.035毫米與100毫米之間。
170.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中阻障元件之間的中心到中心距離界定間距;並且其中該物件中之平均間距在0.1毫米與10毫米之間。
171.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中阻障元件之間的中心到中心距離界定間距;並且其中該物件中之平均間距在0.5毫米與5毫米之間。
172.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中阻障元件之間的中心到中心距離界定間距;並且其中該物件中之平均間距在0.75毫米與3毫米之間。
173.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域之一通道之寬度界定一間隙;並且其中該物件中之平均間距在0.01毫米與40毫米之間。
174.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該黏著劑層中之黏著劑選自壓敏性黏著劑、熱固性黏著劑、熱熔性黏著劑、及UV可固化黏著劑。
175.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該黏著劑層中之黏著劑係壓敏性黏著劑。
176.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該黏著劑層包含一或多種UV穩定劑。
177.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該等微結構化稜鏡元件之材料之折射率匹配該黏著劑層之折射率。
178.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其進一步包含與該黏著劑層之該第二主要表面相鄰之一第一基材。
179.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該第一基材與該光重導向層之間之接合的剝離強度是25g/in至2,000g/in。
180.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該第一基材與該光重導向層之間之接合的剝離強度大於300g/in。
181.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該第一基材與該光重導向層之間之接合的剝離強度大於400g/in。
182.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該第一基材與該光重導向層之間之接合的剝離強度大於500g/in。
183.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該黏著劑層之該第一主要表面之該第二區域填充至少兩個緊鄰微結構化稜鏡元件之間的空間。
184.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該物件具有一矩形或正方形形狀,並且所有四個側之邊緣經密封。
185.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該物件具有一矩形或正方形形狀,並且至少一個側之邊緣藉由該黏著劑層密封。
186.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該物件具有一矩形或正方形形狀,並且至少一個側之邊緣以密封劑密封。
187.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該物件具有一矩形或正方形形狀,並且至少一個側之邊緣以一邊緣密封膠帶密封。
188.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該物件具有一矩形或正方形形狀,並且至少一個側之邊緣經熱密封。
189.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該物件具有一圓形或橢圓體形狀,並且該物件之邊緣經整個環繞密封(sealed all around)。
190.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該物件具有一圓形或橢圓體形狀,並且該物件之邊緣之至少一部分藉由該黏著劑層密封。
191.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該物件具有一圓形或橢圓體形狀,並且該物件之邊緣之至少一部分以密封劑密封。
192.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該物件具有一圓形或橢圓體形狀,並且該物件之邊緣之至少一部分以一邊緣密封膠帶密封。
193.如關於方法的前述實施例中任一項之方法,其中該物件具有一圓形或橢圓體形狀,並且該物件之邊緣之至少一部分經熱密封。
602‧‧‧鑲嵌玻璃
604‧‧‧進入的陽光
606‧‧‧重導向光
606‧‧‧整合微結構/漫射基材
610‧‧‧鈍化島(阻障元件)
612‧‧‧微結構
614‧‧‧基材
616‧‧‧窗膜黏著劑
Claims (15)
- 一種物件,其包含:光重導向層,其包含第一主要表面及第二主要表面;或多個阻障元件(barrier elements);黏著劑層;其中該光重導向層於該光重導向層之第一主要表面上包含界定光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之60%;其中該黏著劑層包含第一主要表面及第二主要表面;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有第一區域及第二區域;其中該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與一或多個阻障元件接觸;其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;其中該一或多個阻障元件包含具有自1.5Gpa至4.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質,且其中該物件允許可見光透射。
- 如前述請求項中任一項之物件,其中該一或多個阻障元件包含具有自2.5Gpa至3.4Gpa之彈性模數的經交聯之聚合基質。
- 如前述請求項中任一項之物件,其中該阻障元件包含具有自1.6微米至5微米之厚度的經交聯之聚合基質。
- 如前述請求項中任一項之物件,其中該阻障元件包含經交聯之丙烯酸酯聚合基質。
- 如前述請求項中任一項之物件,其中該阻障元件包含下列之反應產 物:具有至少兩個丙烯酸酯基團的丙烯酸酯聚合物;光起始劑;其中該反應產物混合物具有自100cPS至1500cPS之黏度。
- 如前述請求項中任一項之物件,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之90%。
- 如前述請求項中任一項之物件,其中一阻障元件包含漫射劑。
- 如前述請求項中任一項之物件,其中該黏著劑層中之黏著劑選自壓敏性黏著劑、熱固性黏著劑、熱熔性黏著劑、及UV可固化黏著劑。
- 如前述請求項中任一項之物件,其中該第一基材與該光重導向層之間之接合的剝離強度大於300g/in。
- 一種包含如前述請求項中任一項之物件之膜,其中該物件進一步包含與該黏著劑層之該第二主要表面相鄰之第二基材;其中該物件進一步包含與該光重導向層之該第二主要表面相鄰之窗戶膜黏著劑層;且其中該物件可選地進一步包含與該窗戶膜黏著劑層相鄰之襯墊。
- 一種包含如關於膜的前述請求項中任一項中所請求之膜的窗戶,其中該窗戶進一步包含與該窗戶膜黏著劑層緊鄰之玻璃(glazing)。
- 如關於包含漫射器之膜的前述請求項中任一項之膜,其中該漫射器選自體漫射器、表面漫射器、及嵌入式漫射器或其組合。
- 一種製造物件之方法,其包含:提供第一基材,該第一基材具有第一主要表面及與該第一主要表面相對之第二主要表面;將黏著劑層施加至該第一基材之該第一主要表面; 其中該黏著劑層具有第一主要表面及與該第一主要表面相對之第二主要表面;並且其中該黏著劑層之該第二主要表面與該第一基材之該第一主要表面緊鄰;印刷一或多個阻障元件於該黏著劑層之該第一主要表面上;使該一或多個阻障元件定型;層壓光重導向層於該黏著劑層之該第一主要表面上;其中該光重導向層於該光重導向層之第一主要表面上包含界定光重導向面積之一或多個微結構化稜鏡元件;其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之60%;其中該黏著劑層之該第一主要表面具有第一區域及第二區域;其中該黏著劑層之該第一表面之該第一區域與該一或多個阻障元件接觸;其中該黏著劑層之該第一表面之該第二區域與一或多個微結構化稜鏡元件接觸;其中該物件允許可見光透射。
- 如關於方法的前述請求項中任一項之方法,其中該一或多個阻障元件之總表面積大於該光重導向面積之90%。
- 如關於方法的前述請求項中任一項之方法,其中該第一基材與該光重導向層之間之接合的剝離強度大於300g/in。
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